Одни из самых высокоорганизованных насекомых -- муравьи-листорезы показали биологам еще одно преимущество мощной социальной структуры. Оказалось, что они умеют лечить больных сородичей, причем даже с риском для собственной жизни.
Британские энтомологи из Университета Лидса (University of Leeds) -- доктор Том Уолкер (Tom N. Walker) и доктор Вильям Хагхес (William O.H. Hughes) наблюдали за муравьями-листорезами (Acromyrmex echinatior), инфицированными смертельно опасным грибком (Metarhizium anisopliae). Как оказалось, у этих высокоорганизованных насекомых не только строжайшая дисциплина и социальная иерархия в семьях, но еще и общий иммунитет. Этим термином ученые называют коллективные способы защиты от инфекционных заболеваний. Здоровые муравьи-листорезы бросались на помощь своим инфицированным соплеменникам, очищая их брюшко от спор грибка. Причем вторично инфицированные муравьи еще активнее работали лапками, самоотверженно пытаясь спасти максимально возможное количество своих сородичей. «Это означает, что социальному иммунитету муравьи учатся в процессе инфицирования. И усовершенствуют ответную реакцию на каждую последующую атаку инфекции. Точно такой же механизм работы иммунитета существует у позвоночных животных, в том числе и человека», -- говорит доктор Уолкер.
Гриб в муравейнике
Вообще, муравьи-листорезы считаются одной из самых эволюционно продвинутых групп насекомых. Правда, листьями они вовсе не питаются, как может показаться на первый взгляд. Муравьи-листорезы действительно срезают кусочки листьев острыми челюстями, но не съедают их, а разжевывают и складывают в гнезда. На этом субстрате муравьи выращивают грибы. Как только у грибов появляются гифы, листорезы откусывают конидии -- органы размножения грибов, наполненные спорами. У этого способа питания есть один, но существенный недостаток. Дело в том, что на питательном субстрате поселяются не только вкусные и полезные грибы, но и опасные, которые становятся источником инфекции, добавляет доктор Уолкер.
Смертельная опасность
Всего в эксперименте принимали участие шесть колоний муравьев-листорезов. Энтомологи собрали их в окрестностях небольшого городка Гамбоа в Панаме. Для инфицирования использовали грибок Metarhizium anisopliae штамма KVL02-73. «В течение 24 часов споры прорастают через кутикулу в тело насекомого, и только после этого начинается инфицирование. Примерно в 50 процентах случаев насекомые через три дня умирают», -- рассказывает доктор Уолкер.
Насекомых разделили на несколько групп. Сначала инфицировали первую группу, а затем смешали ее со здоровыми особями. Затем вторично инфицировали ту же самую группу, перемешав ее с первично инфицированными листорезами.
Коллективная защита
У муравьев существовал один-единственный шанс спастись от смертельной опасности – избавиться любым способом от спор, попавших на брюшко, пока они не успели прорасти, говорит доктор Уолкер.
Когда в гнездо к неинфицированным муравьям подселили несколько инфицированных, то сородичи проявили необычайную заботливость и гуманность – некоторые особи (10% от группы) стали очищать передними лапками споры смертоносных грибов с соплеменников.
Более активно вели себя муравьи, которые уже прежде были инфицированы грибком, но, к счастью, выжили. Когда ученые подселили к ним инфицированных муравьев, практически все особи сразу бросились к ним на помощь, рассказывает доктор Уолкер. Правда, спасти им удавалось только тех муравьев, гифы грибов на которых еще не успели прорасти.
«Теперь необходимо понять, специфична ли каждая отдельная реакция на инфицирование и каковы молекулярные механизмы таких поведенческих реакций. Тогда можно будет с уверенностью сказать, действительно ли иммунная система насекомых и позвоночных животных работает по одному принципу», -- говорят энтомологи.
О результатах работы британских ученых можно прочитать в Biology Letters.
