Mravenci svým příbuzným amputovali poškozené nohy. Dříve se věřilo, že amputaci pro lékařské účely provádějí pouze lidé

Dělníci tesařských mravenců C. floridanus amputovat poškozené nohy svých příbuzných. Experimenty ukázaly, že takové operace významně snižují úmrtnost zraněného hmyzu na infekce pronikající do rány. Jak je uvedeno v článku v časopise Current BiologyDříve se věřilo, že pouze lidé praktikují amputaci pro lékařské účely.

Zástupci některých druhů mravenců se starají o zraněné příbuzné. Toto chování je nejlépe dokumentováno mezi Matabele (Megaponera analis), specializovaní lovci termitů z tropů a subtropů Afriky. Každý den tito mravenci podniknou tři až pět nájezdů na nedaleké termitiště. Při loveckých nájezdech jsou někteří útočící jedinci zraněni termiti, kteří brání jejich hnízda. Pokud se mravenec obešel s drobnými zraněními, například ztrátou jedné nebo dvou končetin nebo antény, jeho příbuzní jej evakuují do rodného mraveniště, vyčistí mu rány a v případě potřeby je vydezinfikují antimikrobiálním sekretem metapleurální žlázy. Těžce zranění jedinci Matabele jsou však ponecháni zemřít na bojišti.

Tým entomologů pod vedením Erika T. Franka z univerzity v Lausanne popsal další příklad, jak mravenci pomáhají zraněným. Při laboratorních pozorováních severoamerických tesařských mravenců Camponotus floridanus výzkumníci si všimli, že tento hmyz někdy žvýká poškozené končetiny jinak zcela zdravých příbuzných. Aby se Frank a jeho kolegové dozvěděli více o tomto chování, provedli řadu experimentů. Nejprve vědci rozdělili kolonii C. floridanus do čtyř subkolonií po 100 dělnicích (nebyly mezi nimi žádné královny ani mladí jedinci). Do každého z nich byli umístěni dva mravenci ze stejné kolonie a sterilními nůžkami byla nejprve odříznuta část zadní pravé nohy uprostřed stehna. Chování hmyzu bylo zaznamenáváno na video šest hodin po zranění. Poté byl experiment opakován v pěti subkoloniích C. floridanus čítající 200 jedinců. V každém z nich byli umístěni čtyři mravenci: u dvou byla odříznuta zadní část zadní pravé nohy uprostřed stehna a u dvou v oblasti bérce.

Po analýze získaných materiálů Frank a jeho spoluautoři zjistili, že mravenci C. floridanus 76 procent příbuzných s poraněním v oblasti kyčle rozkousalo celou poraněnou končetinu. Amputace nastala v průměru 240 minut po zranění. Pokaždé to probíhalo podle stejného scénáře: mravenci nejprve očistili a olízli zraněnou nohu příbuzného, ​​postupně stoupali k trochanteru, načež ji opakovaně kousali a nakonec oddělovali od těla. V následujících hodinách se zájem hmyzu o členy kolonie, kteří přišli o končetinu, snížil. Žádný z jedinců, kterým vědci usekli nohy na bérci, přitom nepodstoupil amputaci. Avšak jedinci stejného druhu strávili více času čištěním a olizováním takových lézí než ran v oblasti stehen (v průměru 36 minut oproti 18 minutám); a také o ně neztratil zájem po celých šest hodin.

У C. floridanus, na rozdíl od výše zmíněných M. analisneexistují žádné metapleurální žlázy vylučující antimikrobiální sekreci. Tito mravenci tedy mohou praktikovat amputaci končetiny jako alternativní strategii k ochraně zraněných mravenců před infekcí. Pro testování této hypotézy vědci opět odřízli část zadní pravé nohy experimentálních jedinců v oblasti stehna nebo bérce. Poté byl hmyz rozdělen do čtyř skupin. U zástupců prvního z nich autoři ošetřili ránu sterilním fyziologickým roztokem pufrovaným fosfátem. Mravenci z druhé skupiny podstoupili podobnou léčbu, ale v jejich případě roztok obsahoval patogenní bakterie Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa). Potom byl hmyz z první a druhé skupiny držen v izolaci po dobu 72 hodin. Jedinci ze třetí skupiny byli po ošetření rány roztokem obsahujícím Pseudomonas aeruginosa umístěni do subkolonie 200 jedinců. Nakonec ve čtvrté skupině sami vědci hodinu po infekci rány amputovali mravencům poškozenou nohu v trochanterické oblasti. I tito jedinci byli izolováni.

Mezi mravenci s ranou na stehně prokázali nejnižší míru přežití infikovaní jedinci držení v izolaci. V ostatních třech skupinách byl podíl přeživších přibližně stejný. Ale u hmyzu s poraněním dolní končetiny byly získány jiné výsledky. Ti z nich, které vědci nakazili a umístili do izolace, umírali na infekci mnohem častěji než jedinci, kteří podstoupili podobnou léčbu s poraněním kyčle. A mravenci s infikovanou ranou v oblasti holeně, z níž sami autoři uřízli končetinu, vykazovali snížené přežití ve srovnání s jedinci, kteří byli umístěni u příbuzných nebo nebyli infikováni vůbec. V případě poranění stehna tak amputace poraněné nohy vědci chránila mravence před infekcí stejně účinně, jako to provádějí příslušníci jejich vlastního druhu. Amputace nohy kvůli ráně na holeni, kterou provedli lidé, však nezvýšila šanci hmyzu na přežití. Experiment také potvrdil, že mravenci okusují končetiny pouze těm příbuzným, kteří mají poškozenou kyčel. Z 24 infikovaných jedinců s tímto zraněním, které vědci vrátili do subkolonií, bylo 21 amputováno a přežilo. Zbývající tři jedinci si ponechali poškozené nohy a zemřeli na infekci. Pro srovnání, žádný z 24 infikovaných jedinců s poraněním na bérci nebyl amputován.

V dalších testech vědci prokázali, že riziko smrti zraněných mravenců závisí na bakteriální zátěži. V případě poranění kyčle to bylo největší u infikovaného a izolovaného hmyzu, zatímco amputace končetiny stejnými druhy a lidmi byla při jeho snížení stejně účinná. V případě poranění bérce byla nejvyšší bakteriální zátěž zjištěna u infikovaných a izolovaných jedinců, bez ohledu na to, zda jim vědci nohu amputovali či nikoliv. U mravenců, kteří se vrátili do subkolonie, byl tento ukazatel nižší díky péči jejich příbuzných, kteří ránu čistili a olizovali.

Podle Franka a jeho kolegů mravenci léčí rány na stehně a bérci odlišně kvůli fyziologickým rozdílům mezi těmito částmi končetiny. Stehno obsahuje většinu svalů odpovědných za pohyb hemolymfy v noze, takže zranění v této oblasti výrazně zhoršuje průtok krve a brání bakteriím pronikat dále do těla hmyzu. V tomto případě může včasné odstranění poškozené nohy zachránit postiženého jedince před infekcí. Naopak na bérci je málo svalů, ale mnoho dutin, kterými se hemolymfa pohybuje. Z rány v této části končetiny se bakterie rychle rozšíří po celém těle hmyzu. V tomto případě příbuzní nestihnou končetinu včas amputovat. To je pravděpodobně důvod, proč mravenci neukusují nohy příbuzných, pokud jsou zraněni v oblasti holeně. Přitom na rozdíl od M. analis nebo černí zahradní mravenci (Lasius Niger), C. floridanus nejsou schopni určit, zda je rána příbuzného infikovaná – a amputovat poškozené končetiny infikovaných a neinfikovaných jedinců se stejnou frekvencí. To je pravděpodobně způsobeno zvláštnostmi jejich prostředí, kde je pravděpodobnost infekce rány příliš vysoká na to, aby ji riskoval.

Dříve entomologové zjistili, že hnědí lesní mravenci (Formica fusca), infikované parazitickou houbou, jedí mšice aktivněji Megoura viciae, jejichž těla slouží jako zdroj peroxidu vodíku. Tato strategie pomáhá hmyzu úspěšně bojovat s infekcí, ale pouze v případě, že má přístup k výživné a pestré stravě.

Inspirativní trasy, neobvyklé recepty, recenze zařízení, sportovní novinky, make-up tutoriály, analýza vědeckých teorií, doporučení pro výběr auta, recenze výstav – v Zen můžete psát texty a natáčet videa na jakékoli téma! A chytré algoritmy vám vždy pomohou najít publikum, které bude mít zájem.

Připojte se ke komunitě zenových spisovatelů a uvolněte svůj tvůrčí potenciál naplno.
Vytvořte kanál