Afrykańskie mrówki używają antybiotyków

Mrówki Matabele (Megaponera analis) potrafią rozpoznać zakażone rany osobników z tej samej kolonii i leczą je antybiotykami – informuje „Nature Communications”.

Leczenie ran odniesionych w walce z termitami

.Zamieszkujące subsaharyjską Afrykę agresywne mrówki z gatunku Megaponera analis żywią się wyłącznie termitami. Aby jeść, muszą zdobywać kopce termitów, co sprawia, że często giną w walce lub odnoszą rany. Już w roku 2018 zespół doktora Erika Thomasa Franka z Julius-Maximilians-Universität (JMU) w Wurzburgu w Niemczech zaobserwował u tego gatunku opiekę nad rannymi po walce z „pożywieniem”.

Obrażenia odnoszą głównie mniejsze mrówki, które wchodzą do wnętrza kopców. Mające liczebną przewagę termity-żołnierze o potężnych żuwaczkach często odgryzają agresorom kończyny, a nawet głowy. Po zakończeniu walki większe mrówki przeszukują pobojowisko i zabierają ze sobą rannych towarzyszy. Gdyby tego nie robiły, mrówcza kolonia szybko by upadła, bo królowa nie nadążyłaby ze składaniem jaj (codziennie wykluwa się tylko kilkanaście nowych mrówek).

Ranne mrówki, przyniesione do gniazda przez zdrowe osobniki, w krótkim czasie odzyskują sprawność i biorą udział w aktywnym życiu kolonii, a często także w kolejnych wojnach z termitami. Jak wykazały najnowsze badania zespołu doktora Franka oraz profesora Laurenta Kellera z Uniwersytetu w Lozannie, mrówki Matabele potrafią sobie poradzić także z zakażeniami ran – wykrywają je, a następnie leczą za pomocą antybiotyków, które same produkują.

Czym są antybiotyki, które wytwarzają mrówki?

.Substancje o działaniu antybiotycznym wytwarzane są przez gruczoł metapleuralny, który znajduje się z boku tułowia mrówki. Jego wydzielina zawiera 112 składników, z czego połowa ma działanie przeciwdrobnoustrojowe lub gojące rany. Terapia jest bardzo skuteczna: śmiertelność zakażonych owadów zmniejsza się o 90 proc.

„Z wyjątkiem ludzi nie znam żadnej innej żywej istoty, która byłaby w stanie przeprowadzić tak wyrafinowane leczenie ran” – zaznaczył dr Erik Frank. Jak podkreślił prof. Laurent Keller, odkrycia „mają implikacje medyczne, ponieważ najważniejszy patogen występujący w ranach mrówek (bakteria Pseudomonas aeruginosa) jest również poważną przyczyną infekcji u ludzi, a kilka szczepów jest opornych na antybiotyki”.

Naukowcy chcą teraz zbadać ewentualne zachowania związane z opatrywaniem ran u innych gatunków mrówek i innych zwierząt społecznych. Planują także zidentyfikować i przeanalizować antybiotyki stosowane przez mrówki Matabele. Może to doprowadzić do odkrycia nowych leków, które można będzie stosować również u ludzi.

Zachowania społeczne zwierząt i ludzi łączy zaskakująco dużo podobieństw

.Stosowanie antybiotyków oraz leczenie rannych przez mrówki to nie jedyne przypadki, gdy fauna wykazuje podobieństwa do nas samych. O tym co łączy człowieka ze zwierzęciem pisze na łamach Wszystko co Najważniejsze prof. Ewa J. GODZIŃSKA, specjalistka w zakresie etologii oraz socjobiologii z Pracowni Etologii Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN w Warszawie.

W swoim artykule zaznacza, że przykładowo altruizm, pomaganie innym, jest rozpowszechnione u wielu gatunków zwierząt. U niektórych gatunków mszyc osobniki specjalizujące się w obronie kolonii, tak zwani żołnierze, poświęcają życie, by bronić swoje towarzyszki przed wrogami naturalnymi. Gdy napastnik (zwykle gąsienica) uszkodzi zamieszkiwaną przez mszyce galasówkę, żołnierze naprawiają to uszkodzenie za pomocą szybko koagulującej cieczy wyrzucanej z własnego ciała. Żołnierz miesza tę ciecz odnóżami, by przyspieszyć jej koagulację, a potem ginie powolną śmiercią spowodowaną przez nagłą utratę płynów. Żołnierze golców piaskowych, niewielkich afrykańskich ssaków prowadzących podziemny tryb życia, również często poświęcają życie dla swojej kolonii, ponosząc śmierć podczas obrony swoich pobratymców przed wężami.

„Ważną podkategorią ryzykownych zachowań altruistycznych są tak zwane zachowania ratunkowe, czyli przychodzenie z pomocą konkretnym osobnikom, które znalazły się w niebezpieczeństwie. W r. 2002 polscy badacze Wojciech Czechowski, Ewa J. Godzińska i Marek Kozłowski zainicjowali współczesne badania takich zachowań, opisując, jak robotnice trzech gatunków mrówek ratują towarzyszki atakowane przez drapieżne larwy mrówkolwa. Szerokie spektrum zachowań ratunkowych zostało też opisane u wielu innych gatunków mrówek i u licznych kręgowców, takich jak różne gryzonie i naczelne, słonie, mangusty, psy, dziki, walenie i niektóre ptaki. W badaniach tych obserwowano i analizowano nie tylko przychodzenie z pomocą osobnikom zaatakowanym przez drapieżnika, lecz również pomoc w uwalnianiu się z różnych naturalnych i sztucznych pułapek” – dodaje ekspert.

Ofiarność i gotowość do angażowania się w ryzykowne akcje na rzecz innych osobników nie jest jednak naiwnością, lecz ważnym przystosowaniem. Należy pamiętać, że dla każdego osobnika ważniejsze od indywidualnego przeżycia jest tzw. dostosowanie łączne, czyli łączna zdolność do przekazania swoich genów kolejnym pokoleniom, niezależnie od tego, czy są one ulokowane w jego własnym ciele, czy też w ciałach innych osobników.

Podobieństwa świata fauny do naszego, ludzkiego świata nie kończą się jednak na pozytywach. Mrówki potrafią przykładowo tworzyć system niewolnictwa.

„Mrówki Amazonki uprawiają odmianę pasożytnictwa społecznego, określaną jako niewolnictwo, i na dłuższą metę nie są w stanie żyć bez pomocy swoich niewolnic, mrówek z innego gatunku, porywanych przez nie z macierzystego gniazda jeszcze w stadium poczwarki. Jak wykazaliśmy, w warunkach izolacji społecznej amazonki przeżywały dłużej, jeśli zapewniano im towarzystwo zaledwie jednej mrówki pochodzącej z tej samej kolonii. Co najciekawsze, efekt ten występował również wtedy, gdy była nią inna amazonka. Nie była to niewolnica, więc nie mogła jej wiele pomóc, ale najwyraźniej sama obecność towarzyszki redukowała u amazonek stres będący wynikiem społecznej izolacji” – dodaje autor.

Zostając przy temacie mrówek, profesor opisuje również zagadnienia związane ze starością zwierząt. Opisuje, że podczas gdy my wysyłamy na wojnę naszych młodych mężczyzn, mrówki wysyłają na nią swoje starsze panie.

„Spisane na straty, stare mrówki robotnice, które stają się bardziej wojownicze i bardziej skłonne do podejmowania ryzyka, pełnią w kolonii niesłychanie ważną funkcję zwiadowczyń i żołnierzy w wojnach z innymi mrówkami” – pisze prof. Ewa J. GODZIŃSKA.

Profesor zaznacza, że nie tylko ludzie toczą wojny z przedstawicielami własnego gatunku: zjawisko to występuje już u mrówek. Wojny pomiędzy sąsiednimi koloniami rudych mrówek leśnych wybuchają zwłaszcza wczesną wiosną, gdy w okolicy nie ma jeszcze zbyt wiele innych potencjalnych źródeł pokarmu białkowego. Podczas takich wojen osobniki z obcych kolonii tego samego gatunku są atakowane w identyczny sposób jak inne owady, a potem zabierane do gniazda i spożywane. Wojny rudych mrówek leśnych stanowią więc w istocie wzajemny kanibalizm. 

„Podsumowując, możemy stwierdzić, że zachowania społeczne zwierząt i ludzi łączy zaskakująco dużo podobieństw. Uczy nas to, że mimo ogromnej bioróżnorodności niektóre prawa regulujące zjawiska społeczne obserwowane w świecie istot żywych mają charakter w dużej mierze uniwersalny” – dodaje autor.