Когда началась пандемия COVID-19, нам пришлось полностью реорганизовать пространство, чтобы избежать близких контактов. Между сиденьями, кассирами и покупателями, администраторами и пациентами возводили прозрачные перегородки, а стикеры призывали людей сидеть или стоять на расстоянии не менее двух метров друг от друга.
Однако новое исследование показывает, что мы не единственные, кто предпринимает такие действия для снижения распространения болезни. Если вы подумали о шимпанзе или бонобо, это вполне логично — они два наших ближайших живых родственника. Но умные создания, которых исследователи изучили в недавно опубликованной в журнале Science работе, гораздо меньше: муравьи. Как будто эти насекомые и без того не были достаточно интересными (некоторые из них лучше людей умеют работать в команде), исследователи обнаружили, что муравьи архитектурно модифицируют свои гнёзда, чтобы избежать распространения болезней. В гнёздах стало больше разнесённых входов с менее прямыми соединениями между камерами.
«Мы уже знаем, что муравьи меняют своё поведение при рытье в ответ на другие факторы почвы, такие как температура и состав почвы», — сказал Люк Леки, ведущий автор исследования и научный сотрудник в области биологических наук в Бристольском университете. «Впервые было показано, что нечеловеческое животное изменяет структуру своей среды, чтобы снизить передачу болезни».
Исследование
Чтобы изучить этот вопрос, Леки и его команда поместили группы из 180 муравьёв в контейнеры с почвой. Они позволили муравьям построить свои гнёзда в течение одного дня, а затем добавили ещё по 20 муравьёв в каждый контейнер. Половина групп получила муравьёв, которые были подвергнуты воздействию патогенов, в частности грибковых спор. Затем учёные позволили всем муравьям продолжать строить свои гнёзда ещё шесть дней, часто используя микро-компьютерную томографию — метод, который позволил команде увидеть подземные структуры гнёзд в трёхмерном формате, — для измерения их структуры и роста.
На изображении показана микро-КТ-сканирование муравьиной колонии. Изображение: Бристольский университет.
Команда обнаружила, что «гнёзда, вырытые группами муравьёв, подвергшихся воздействию патогенов, были более модульными, имели более длинные пути передвижения, входы, расположенные дальше друг от друга, и меньшее количество прямых соединений между камерами. Эти изменения, как предполагается, снижают передачу патогенов», — говорит Леки в интервью Popular Science. Согласно исследованию, эти модификации защищают отсеки гнезда с запасами пищи и молодыми муравьями.
Чтобы проверить прогнозы, команда провела моделирование распространения патогена в трёхмерных моделях гнёзд через шесть дней после воздействия. Моделирование показало, что архитектурные изменения, внесённые группами муравьёв, подвергшихся воздействию патогенов, должны снизить распространение патогена. Хотя такие модификации сами по себе оказали бы небольшое влияние на передачу патогенов, Леки говорит, что муравьи, подвергшиеся воздействию патогенов, изолируют себя.
«Поэтому мы ввели этот механизм самоизоляции в наше моделирование и обнаружили, что гнёзда муравьёв, подвергшихся воздействию патогенов, действительно усиливают эффект самоизоляции в снижении передачи патогенов», — объясняет он. «Таким образом, существует синергия между архитектурной и социальной защитой для борьбы с передачей патогенов у муравьёв».
Вместо того чтобы всегда строить гнёзда, уменьшающие передачу патогенов, муравьи, вероятно, реагируют только в случае воздействия патогенов, потому что, как и люди, они должны строить гнёзда, которые обеспечивают эффективный обмен информацией и ресурсами, — говорит Леки.