На кадре из видео муравей в нижней части изображения откусывает ногу раненому муравью с фиолетовым маркером на спине.
Исследователи наблюдали за муравьями-плотниками Флориды (Кампонотус флориданус) откусывают раненые ноги своих сородичей. Удалив ноги своим товарищам, муравьи значительно повысили свои шансы на выживание, сообщили исследователи во вторник в журнале Текущая биология.
По словам авторов, эти операции являются первым известным примером того, как животные, не являющиеся людьми, выполняют ампутации, чтобы повысить шансы своего сородича на выздоровление.
«Они не только могут это делать, но и способны диагностировать раны и, в зависимости от местоположения, соответствующим образом адаптировать лечение, чтобы максимально увеличить шансы на выживание раненых», — говорит Эрик Франк, первый автор нового исследования и исследователь муравьев в Университете Вюрцбурга в Германии, корреспонденту NPR Нелл Гринфилдбойс. «Я нахожу это действительно замечательным».
«Это открытие «раздвигает границы нашего понимания поведенческой иммунной системы у социальных насекомых», — говорит Джеймс Траниелло, который изучает социальное поведение насекомых в Бостонском университете и не принимал участия в исследовании. Новый УченыйЧэнь Ли.
Некоторые виды муравьев выделяют антимикробные вещества, которые они наносят на раны для борьбы с патогенами. Но у флоридских муравьев-плотников нет желез, которые вырабатывают эти выделения, хотя они территориальны и могут получать травмы, защищая свои дома от конкурентов. Поэтому исследователи задались вопросом, есть ли у этого вида какие-либо другие методы борьбы с инфицированными ранами.
Они обнаружили, что когда рабочий муравей повреждал верхнюю часть ноги, сородичи проводили ампутацию примерно в трех четвертях случаев. Эти другие муравьи вылизывали рану, а затем в среднем около шести минут кусали верхнюю часть ноги, пока она не отвалилась.
«Я нахожу поразительным, насколько свободно они сотрудничают в этом мероприятии по ампутации», — говорит Фрэнк. Национальная географияДжейсон Биттел. «Вы можете видеть, как он выставляет напоказ травмированную ногу, а другой (муравей) в течение многих минут яростно кусает его… и травмированный муравей, похоже, не жалуется».
Муравьи ампутируют конечности своих сородичей, чтобы спасти их от инфекции
Но если травма произошла в нижней части ноги, другие муравьи, как правило, не ампутируют ее.
Исследователи задались вопросом, могут ли ампутации служить профилактикой инфекций. Чтобы проверить эту гипотезу, они вручную ранили ноги некоторых муравьев. Они изолировали некоторых, убедившись, что им не будет оказана помощь, провели собственные ампутации другим и вернули третью группу в колонию. Команда также инфицировала некоторые раны муравьев.
Муравьи с травмами верхней части ноги, которые были изолированы, умирали примерно в 60 процентах случаев, в то время как муравьи, которым делали операции исследователи или другие муравьи, почти всегда выживали, что говорит о том, что медицинская помощь была спасительной. Но для муравьев с травмами нижней части ноги, по-видимому, не имело значения, получали ли они помощь или нет — как изолированные муравьи, так и муравьи, которым исследователи делали ампутации, умирали с высокой частотой.
Эксперименты подтвердили, что муравьи не проводили ампутации при травмах голеней, а низкий процент успешных ампутаций исследователей предполагал, что они были бы неэффективны в любом случае. Но когда муравьи с травмированными голенями находились около их колонии, другие муравьи зализывали раны, согласно Национальная география. У этих раненых муравьев выживаемость составила приблизительно 75 процентов, по сравнению с примерно 15 процентами выживаемости у изолированных муравьев с травмами голени.
Исследователи предполагают, что ампутация может быть более эффективной при ранениях верхней части ноги из-за того, как они могут влиять на кровообращение.
Муравьи-плотники Флориды, как и другие насекомые, имеют мышцы, отвечающие за кровообращение в верхних конечностях, поэтому травмы верхних конечностей могут снизить кровообращение. Нижняя циркуляция, в свою очередь, уменьшит распространение инфекции, что даст муравьям время для проведения ампутаций и спасения своих сородичей. Исследователи обнаружили, что ампутации при ранениях голеней повышают шансы на выживание только в том случае, если они проводятся сразу после получения травмы, что подтверждает идею о том, что инфекции могут быстро распространяться после травм голеней.
«Это очень интересное открытие», — говорит Корри Моро, энтомолог из Корнелльского университета, которая не принимала участия в исследовании. Национальная география. «Эти исследователи не только показали, что ампутация увеличивает выживаемость, но и показали, что муравьи в изоляции не могут откусить свою собственную ногу и с большей вероятностью погибнут».
«Муравьи не просто прибегают к тотальной ампутации при любой травме — они делают это только тогда, когда это имеет смысл», — говорит Томер Чачкес, изучающий поведение муравьев в Регенсбургском университете в Германии и не принимавший участия в исследовании. Новый Ученый.
