مورچه‌ها در مورد بیماری‌های همه‌گیر چه چیزی به ما می‌آموزند؟

منتشرشده در مجله Discover به تاریخ ۳ سپتامبر ۲۰۲۰
لینک مقاله اصلی: What Can We Learn From Ants About Epidemics?

آن‌ها قبل از ورود به خانه خود را تمیز می‌کنند. از مواد شیمیایی ویژه‌ای برای ضد عفونی کردن استفاده می‌کنند. دسترسی به نواحی پرتردد را محدود کرده‌اند. و نه، درباره انسان‌ها صحبت نمی‌کنیم - این مورچه‌ها هستند که این کارها را انجام می‌دهند. مدت‌ها قبل از این که فاصله‌گذاری اجتماعی به یک اصطلاح رایج برای ما تبدیل شود، مورچه‌ها نوعی از آن را برای دفع بیماری‌ها در لانه تمرین می‌کردند. و در این کار مهارت دارند.

مورچه‌ها، با وجود محل زندگی نزدیک و جوامع گسترده شان، در جلوگیری از بیماری‌های همه‌گیر در کلونی‌هایشان بسیار موثر عمل می‌کنند. در واقع، بیماری‌های همه‌گیر و کلونی های بیمار به ندرت در حیات وحش یافت می‌شوند. به لطف این موضوع، مورچه‌ها یکی از موفق‌ترین گونه‌های روی زمین هستند. طبق برخی برآوردها، آن‌ها تقریبا یک چهارم کل زیست توده حیوانات خشکی را تشکیل می‌دهند. و به دلیل معیارهای اجتماعی که برای استفاده از آن‌ها رشد کرده‌اند، رفتار مورچه اغلب به وضوح هوشمندانه به نظر می‌رسد-اما واقعا اینطور نیست.

ناتالی استرویمیت، محققی که در دانشگاه بریستول به مطالعه مورچه‌ها می‌پردازد، می‌گوید: « شما می‌توانید چیزهایی را از حیوانات یاد بگیرید، حتی اگر نسبت به انسان‌ها بسیار متفاوت باشند. برخی اصول کلی موثر هستند، که برای آن‌ها انتخاب شده‌اند، و شما می‌توانید به نوعی از آن‌ها الهام بگیرید.» تا به امروز جوامع انسانی بزرگ‌ترین بیماری همه‌گیر این نسل را دفع کرده‌اند: توجه داشته باشید.

این روش‌های جلوگیری از بیماری شامل جدا کردن گروه‌ها به تناسب نقش در لانه شان، ضدعفونی و حفظ بهداشت خود و محل زندگی شان و مخلوط کردن رزین درختان با سم خودشان برای کشتن هاگ‌های بیماری زا، در بسیاری از گونه‌های مورچه‌ها مشاهده می‌شود.

مورچه‌هایی با حفظ فاصله اجتماعی

مورچه‌ها ممکن است چند چیز درباره حفظ فاصله از یکدیگر داشته باشند که بتوانند به انسان‌ها یاد بدهند - به خصوص در طول یک پاندمی. مطالعه سال ۲۰۱۸، منتشر شده در Science و به رهبری استرویمیت، نشان داد که وقتی کلونی های مورچه‌ها در معرض یک پاتوژن قرار گرفتند، رفتار خود را در پاسخ به آن تغییر دادند. مورچه‌ها قبلا به دو گروه تقسیم شده‌بودند: کارگرانی که از نوزادان داخل لانه مراقبت می‌کنند و آن‌هایی که بیرون به دنبال غذا می‌گردند. بعد از این که محققان مورچه‌هایی را در ۱۱کلونی در معرض هاگ‌های عفونی قرار دادند، مورچه‌ها در هر کلونی شروع به تعامل کم‌تر با مورچه‌هایی از گروه‌های دیگر و تعامل بیشتر با یکدیگر کردند.

این گروه‌ها به طور موثر جداتر شدند که همین کار از پخش هاگ‌ها جلوگیری کرد. علاوه بر این، بعد از این که محققان یک آزمایش جداگانه با ۱۱ کلونی دیگر انجام دادند، مورچه‌ها از آنچه که مطالعه افراد «با ارزش» می‌نامد محافظت کردند: ملکه و مورچه‌های کارگر جوان، که همیشه زنده ماندند و کم‌تر در معرض هاگ‌ها قرار گرفتند. و تعداد بیشتری از مورچه‌ها که کمتر در معرض هاگ‌ها قرار داشتند، پاسخ ایمنی شدیدی را نسبت به این عفونت نشان دادند، درست مانند کاری که انسان‌ها در برابر واکسن انجام می‌دهند.

ضدعفونی کردن و تیمار

ما درباره چیزهایی بیشتر از راه‌های فاصله‌گذاری اجتماعی هم می‌توانیم از مورچه‌ها یاد بگیریم. یک مطالعه منتشر شده در مجله زیست‌شناسی تکاملی توضیح داد که چگونه مورچه‌ها از نسخه‌های تمیز کردن و بهداشتی کردن یکدیگر توسط خودشان استفاده می‌کنند. یک مطالعه دیگر، که در سال ۲۰۱۸ توسط محققان در موسسه علم و فن‌آوری اتریش (IST اتریش) منتشر شد، براساس این موضوع ساخته شد و دریافت که آن‌ها مراقبت بهداشتی را براساس سطح آلودگی هم‌خانه‌ای خود تنظیم کردند.

هم‌خانه‌ها قبل از ورود به لانه نه تنها خود را تیمار می‌کنند، بلکه یکدیگر را نیز تیمار می‌کنند، عملی که به عنوان «allogrooming» شناخته می‌شود: بیرون آوردن فیزیکی ذرات عفونی بالقوه از بدن هم‌خانه‌ای خود. زمانی که مورچه‌ها یک هم‌خانه‌ای که در معرض بیش از یک پاتوژن قرار گرفته را تیمار می‌کنند، روش تیمار خود را تنظیم می‌کنند؛ استفاده از زهر ضد میکروبی خود را افزایش و تماس فیزیکی را کاهش می‌دهند. بار دیگر، مورچه‌هایی که سطوح پایینی از هاگ روی بدن خود دارند در واقع ایمنی بیشتری نسبت به هاگ‌های قارچی در نسخه دیگری از تلقیح مورچه علیه بیماری دارند.

مورچه‌ها همچنین از مواد شیمیایی برای جلوگیری از ورود یک پاتوژن قبل از ایجاد لانه استفاده می‌کنند. بسیاری از گونه‌های مورچه در غده سم خود ماده سمی به نام اسید فرمیک تولید می‌کنند. آن‌ها معمولا از آن به تنهایی برای مبارزه با شکارچیان و یا ضد عفونی کردن لانه شان استفاده می‌کنند. همانند انسان‌ها که به یک آپارتمان تمیز می‌روند، مورچه‌ها از این اسید فرمیک سمی برای بهداشتی کردن یک منطقه زندگی جدید قبل از ورود به آن استفاده می‌کنند.

در یک مطالعه جداگانه، محققان در IST اتریش دریافتند که مورچه‌های باغ مهاجم محل زندگی خود را با اسید فرمیک اسپری می‌کردند، و پیله‌های حاوی شفیره در لانه در برابر این ماده معمولا سمی مقاوم بودند. سیلویا کرمر که در این مطالعه کار می‌کرد در یک خبر رسمی گفت: « وقتی ما از محصولات تمیز کننده مضر استفاده می‌کنیم، از خودمان با دستکش محافظت می‌کنیم. پیله عملکردی مشابه دستکش‌های محافظ دارد.»

داروهای طبیعی

علاوه بر تمیز و تیمار کردن خود و یکدیگر، مورچه‌ها استراتژی‌های بیشتری برای مبارزه با بیماری دارند. مورچه‌های جنگلی از همان اسید فرمیک استفاده می‌کنند که مورچه‌های باغ از آن برای تمیز کردن لانه‌های خود و مبارزه با طعمه خود استفاده می‌کنند. آن‌ها هم چنین رزین درخت را از بیرون لانه جمع می‌کنند که خواص ضد میکروبی دارد و آن را نزدیک مولد قرار می‌دهند. اما به جای استفاده از هر ماده به تنهایی، مطالعه‌ای به رهبری میشل شاپورات، محقق دانشگاه لوزان در سوئیس، نشان می‌دهد که آن‌ها این دو را در داخل لانه‌های خود برای ایجاد یک عامل ضد قارچی قوی‌تر مخلوط می‌کنند.

گروه او مواد لانه مانند شاخه، سنگ و رزین را نزدیک مورچه‌های کارگر قرار داد و یک مجموعه دیگر از مواد را به عنوان کنترل دور نگه داشت. آن‌ها اسید فرمیک را بر روی رزینی را که نزدیک مورچه‌ها نگه‌داشته شده بود یافتند. علاوه بر آن، رزینی که مورچه‌های کارگر با آن تماس داشتند، خواص ضد قارچی بالاتری نسبت به رزینی داشت که از آن‌ها دور بود. سایر مواد لانه که در معرض اسید قرار گرفتند این خاصیت ضد عفونی‌کننده را نداشتند.

شاپورات می‌گوید «احتمالا تعدادی ژن درگیر در تمایل به جمع‌آوری رزین وجود داشت که با تکامل انتخاب شدند. هیچ مورچه‌ای تا حالا فکر نکرده است که چگونه می‌توانم بیماری را از بین ببرم؟ اما آنچه می‌توانیم بیاموزیم اصول کلی است». درست مانند مورچه‌ها، برخی از قدرتمندترین ابزارهای ما علیه گسترش بیماری، در واقع موادی هستند که در طبیعت یافت می‌شوند.

دانشمندان با راهنمایی گرفتن از رفتار مورچه‌ها می‌توانند کارآیی استراتژی‌هایی مانند فاصله اجتماعی، ضدعفونی کردن و حتی استفاده از ترکیبات طبیعی را ارزیابی کنند. تحقیقات جدید از استریو میت حتی با مشاهده حشرات و انتخاب آن‌هایی که بیش‌ترین تماس را با دیگران دارند، از مورچه‌ها به عنوان مدلی برای به اصطلاح «ابرپخش‌کننده‌ها» استفاده خواهد کرد. این نوع مدل ممکن است در آینده برای کمک به شناسایی ابرپخش‌کننده‌های بالقوه در یک جامعه و واکسیناسیون یا ایمن‌سازی آن‌ها در ابتدا مورد استفاده قرار گیرد.

بعضی از تاکتیک‌های مورچه‌ها برای ما جواب نمی‌دهد، مثل این که وقتی بچه‌هایشان آلوده می‌شوند آن‌ها را مسموم کرده و از لانه بیرون می‌اندازند. اما نکته این نیست که انسان‌ها از مورچه‌ها تقلید کنند، بلکه این است که کاری را انجام دهند که انسان‌ها به بهترین نحو انجام می‌دهند: بهترین بخش‌های طبیعت را برای استفاده خود انتخاب کرده و به کار ببرند.

این مقاله با استفاده از ربات ترجمه تخصصی مقالات زیست‌شناسی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته‌است. بنابراین ممکن است دارای خطاهای احتمالی باشد.