Esimene uuring näitas, kuidas loomaühiskond reorganiseerub aktiivselt haiguste leviku vähendamiseks.
Üldiselt on geograafilise piirkonna suur rahvastikutihedus suurim tegur, mis aitab kaasa haiguse kiiremale levikule. Tiheda asustuse korral põhjustab see ülerahvastatust, mis omakorda halvendab elutingimusi. See põhjustab haiguste leviku kiiruse suurenemist peamiselt inimeste vaheliste sagedaste ja lähedaste kontaktide tõttu. Sellised populatsioonid muutuvad nakkustekitajate, näiteks viiruste ja bakterite, kasvulavaks.
Sipelgate koloonia
Sipelgad on organismid, kes edenevad peaaegu kõikjal, olgu siis metsades või kõrbetes, ning nad elavad suurtes kolooniates või rühmades. Sipelgad on tuntud oma väga sotsiaalsete olenditena ja see käitumine annab neile tohutu eelise putukate või loomade ees, kes elavad üksikult. Sipelgakoloonia jaguneb alarühmadeks vastavalt nende vanusele ja ülesannetele, mida iga rühm peab täitma. Koloonias on peamiselt kolme tüüpi sipelgaid – emassipelgad, emased, kes on peamiselt „töölised“, ja isased. Nende peamine eesmärk on ellujäämine, kasv ja paljunemine. Seega ei ole sipelgate suhtlus teiste koloonia liikmetega tegelikult juhuslik, nagu võiks arvata. Emassipelgas on kõige olulisem, kuna ainult tema saab muneda ja on sipelgakoloonia ainus liige, kes saab uusi liikmeid toota. „Nooremad“ sipelgad, keda nimetatakse ka „apteekriteks“, hoolitsevad koloonia keskel asuva haudme eest. „Vanemad“ sipelgad toimivad aga nagu toiduotsijad, kes reisivad ja koguvad toitu väljastpoolt, mistõttu on vanemad sipelgad patogeenidele vastuvõtlikumad ja haavatavamad. Patogeenne sissetung võib põhjustada haiguse levikut ja tõenäoliselt hävitada kogu koloonia.
Ajakirjas Science avaldatud uuring näitab, et kui haigust põhjustav patogeen siseneb sipelgakolooniasse, muudavad sipelgad oma käitumist, et kaitsta oma kolooniat eelseisva epideemilise haiguse eest. Nad kaitsevad oma kuningannat ja kogu pesakonda haiguse nakatumise eest ning on selleks välja töötanud huvitava kaitsemehhanismi. Selle mehhanismi oluline aspekt on koloonias toimuv sotsiaalne organisatsioon. Austria Teadus- ja Tehnoloogiainstituudi ning Lausanne'i ülikooli teadlased viisid selle uuringu läbi, kasutades vöötkoodisüsteemi, et hoolikalt jälgida ja mõista sipelgate vahelist suhtlust koloonias tavapärastes tingimustes võrreldes haiguse leviku ajaga. Nad paigutasid digitaalsed markerid umbes 2260 aiasipelgale ja infrapunakaamerad jäädvustasid kolooniast pildi iga poole sekundi tagant. See meetod võimaldas neil jälgida ja mõõta iga sipelgaliikme liikumist ja asukohta ning ka nende sotsiaalset suhtlust koloonias.
Sipelgate kaitsemehhanism
Haiguse leviku algatamiseks puutus umbes 10 protsenti vanematest sipelgatest või toidukorjajatest kokku seenespooridega, mis levisid väga kiiresti. Võrreldi sipelgakolooniaid enne ja pärast kokkupuudet patogeeniga. On selge, et sipelgad märkasid seenespooride olemasolu kiiresti ning jagunesid rühmadesse ja muutsid omavahelist suhtlust. Õed suhtlesid ainult õdedega ja toidukorjajad ainult toidukorjajatega ning nende omavaheline suhtlus vähenes. Kogu sipelgakoloonia reaktsioon muutus, isegi need sipelgad, kes ei olnud seenespooridega kokku puutunud. Seda võib pidada ennetavaks meetmeks, kuna see vähendab haiguse leviku riski. Sipelga poolt kantavate eoste arvu kvantifitseerimiseks kasutati qPCR-tehnikat, kuna eosed võimendasid sihtmärgiks olevat DNA molekuli. Seenespooride arvu üle peeti arvestust. Kui sipelgad oma suhtlust muutsid, muutus ka seenespooride muster, mis oli näitudes märgatav.
Huvitav oli näha, et sipelgakoloonia kaitseb oma panustada andvaid „väärtuslikke liikmeid” – kuningannat, õdesid ja noori töötajaid – ning nende ellujäämine oli ülimalt tähtis. Üksikasjalik ellujäämiskatse näitas, et igasugune patogeenikoormus 24 tundi pärast esimest kokkupuudet on otseselt seotud haigusest põhjustatud surmaga ja korrelatsiooni kõrge väärtusega. Suremus oli kõrgem vanematel või sipelgatel kui õdedel ja kõige väärtuslikum liige – kuninganna sipelgas – oli elus lõpuni.
See uuring heidab valgust haiguse dünaamikale sipelgate vaatenurgast, kuna nad tegelevad ühiselt tõenäolise haiguse leviku riskiga. See tuvastas, et organismide vaheline sotsiaalne suhtlus on haiguse leviku ajal ülioluline. Sipelgate uurimine võib aidata meil mõista protsesse, mis võivad olla olulised teiste sotsiaalsete organismirühmade jaoks. Peame hindama, mis mõjutab haigusriski ja milliseid sobivaid tõrjemeetmeid saab välja mõelda. Kogu populatsiooni hõlmav dünaamika on hädavajalik, kui võetakse arvesse selliseid tegureid nagu immunoloogia, haiguste levik ja populatsiooni struktuur.
***
Allikas (d)
Stroeymeyt N jt. 2018. Sotsiaalse võrgustiku plastilisus vähendab haiguste levikut eusotsiaalsel putukal. Science . 362(6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
Kommentaarid on suletud.