Після спалаху пандемії COVID-19 світ відреагував рішучими заходами громадської охорони здоров’я, що охоплювали загальнонаціональні локдауни, стратегії соціального дистанціювання та обмеження на подорожі. Основна ідея полягала в мінімізації тісних контактів для зменшення передачі вірусу. Однак, як виявилося, люди – не єдині істоти на планеті, які здатні змінювати своє просторове середовище для пом’якшення ризику епідемій.
Нове дослідження, опубліковане у всесвітньо відомому журналі Science, що є одним із найбільш авторитетних наукових видань у світі, демонструє, що чорні садові мурахи (Lasius niger) – поширений вид мурах, що мешкає у садах та лісах по всій Європі і відомий своїми організованими колоніями – змінюють архітектуру своїх гнізд, аби сповільнити поширення спалаху хвороби. Це своєрідна мурашина версія соціального дистанціювання, вбудована у стіни їхніх підземних осель.
Провідний автор дослідження, Люк Лекі з Бристольського університету – одного з провідних дослідницьких закладів Великої Британії – пояснює, що мурахи, як відомо, змінюють свою поведінку під час копання залежно від температури та складу ґрунту. Однак, за словами Лекі, “це перший випадок, коли було продемонстровано, що нелюдська тварина змінює структуру свого середовища для зменшення передачі хвороби”.
Підземні Архітектори: Як Мурахи Змінюють Свої Оселі
У групах тварин, особливо у так званих еусоціальних комах, як-от мурахи, тісна мережа соціальних контактів сприяє поширенню інфекційних збудників. Еусоціальність – це найвищий рівень організації суспільної поведінки тварин, що характеризується спільним доглядом за потомством, співіснуванням декількох поколінь і чітким розподілом праці. Оскільки мурашині гнізда відомі своєю високою складністю – вони мають спеціалізовані камери для їжі, розплоду та тунелі для утилізації відходів – дослідники припустили, що їхня підземна мережа може ефективно ізолювати потенційні джерела інфекції.
Для перевірки цієї гіпотези Лекі та його колеги використали передову техніку 3D-сканування – мікро-комп’ютерну томографію (мікро-КТ). Вони спостерігали, як дві групи по 180 чорних садових мурах облаштовували гнізда в контейнерах, наповнених ґрунтом. Через 24 години команда додала до кожного контейнера по 20 мурах, причому одна група була піддана впливу спор грибка Metarhizium brunneum. Цей грибок є поширеним ентомопатогеном – мікроорганізмом, що природним чином інфікує та знищує комах, – і є серйозною загрозою для мурах у дикій природі. Протягом наступних шести днів вчені періодично сканували кожне гніздо, щоб отримати 3D-креслення кожного тунелю, входу та камери.
Стратегії Боротьби з Епідемією
Використовуючи створені 3D-моделі, команда виявила, що мурахи, які піддалися впливу грибкових спор, здійснили значні зміни в плануванні своїх гнізд. Входи в гнізда в середньому розташовувалися приблизно на 6 мм далі один від одного. Збільшення відстані між вхідними зонами означало менше точок скупчення на поверхні, тим самим знижуючи ризик тісних контактів.
Колонії, що були під впливом грибка, також будували камери з довшими та звивистими маршрутами у менш центральних місцях. Мурахи навіть копали кілька тунелів, ймовірно, як альтернативні шляхи пересування, щоб уникнути контактів із зараженими особинами. Дослідження також зафіксувало підвищену активність на поверхні від заражених працівників, що, ймовірно, відображає їхню самоізоляцію та соціальне дистанціювання від колонії.
Ефективність Мурашиних Заходів
Потім дослідники використали просторовий мережевий аналіз та моделювання поширення хвороби на основі 3D-моделей гнізд. Аналіз переконливо показав, що перероблені гнізда успішно зменшили ризик зараження окремих особин в колонії.
“Одне з наших найбільш дивовижних відкриттів полягало в тому, що коли ми включили самоізоляцію мурах у моделювання, ефект самоізоляції щодо зменшення передачі хвороби був ще сильнішим у гніздах, які контактували з мікробами, ніж у контрольних гніздах”, – зазначає Люк Лекі. Цей факт підкреслює складність та ефективність стратегій, які мурахи інстинктивно використовують для захисту своїх колоній.
