Kolónie sledovali výskumníci z rakúskeho inštitútu ISTA a Univerzity Komenského v Bratislave.
Zdroj: Sina Metzler & Roland Ferrigato/ISTA
Medzinárodný tím výskumníkov z Inštitútu vedy a techniky Rakúsko (ISTA) a Univerzity Komenského (UK) v Bratislave zverejnil štúdiu v prestížnom časopise Nature Communications o tom, ako sa mravce kolektívne chránia proti šíreniu infekcie.
Spolužitie prináša výhody
Sociálne mravce sú majstrami kooperatívnej obrany proti chorobám. Spoločne sa o seba starajú, aby zabránili šíreniu infekcie v rámci kolónie. Lenže ako samotný mravec vie, o koho sa má starať?
Mravce sú dokonalým modelom na štúdium spolupráce, najmä pokiaľ ide o prevenciu šírenia chorôb. Podobne ako sa zdraví ľudia starajú v nemocnici o chorých, rovnako fungujú aj mravce. Zatiaľ čo v nemocnici existuje systém a pravidlá, aby sa určilo, koho liečiť ako prvého, pri mravcoch sme až doteraz nevedeli, podľa čoho sa riadia.
S cieľom rozlúštiť individuálne rozhodovanie mravcov pri liečbe členov kolónie sa experimentálna biologička Sylvia Cremerová a jej výskumný tím z inštitútu ISTA spojili s teoretickým fyzikom Gašperom Tkačikom a s matematičkou Katarínou Boďovou z UK v Bratislave. V multidisciplinárnej štúdii vedci pozorovali dve skupiny mravcov – jedny boli infikované hubou, druhé boli neinfikované –, aby pochopili, aké informácie mravce berú do úvahy pri vykonávaní individuálnych rozhodnutí o starostlivosti.
Zdroj: Sina Metzler & Roland Ferrigato/ISTA
Vedia, kto je najinfekčnejší
Vedci odhalili, že mravce sa prednostne zameriavajú na najinfekčnejšieho hniezdneho partnera, pričom neošetrujú iné mravce hneď po tom, čo samy boli v „lekárskej“ starostlivosti. Mravce teda nielen hodnotia úroveň nákazlivosti ostatných, ale zároveň sú citlivé na sociálnu spätnú väzbu, ktorú dostávajú od kolónie o svojej nákazlivosti.
Jedinečná kombinácia jednoduchých pravidiel vedie k tomu, že o najinfekčnejších členov kolónie sa starajú tí najmenej infekční, čo vedie k vysokoúčinnej kontrole chorôb.
„Mravce si zvyčajne vyberajú tie mravce, ktoré na sebe nesú najväčšie množstvo spór z húb, aj keď množstvo spór sa ustavične mení v dôsledku samotnej starostlivosti,“ vysvetlila Cremerová. „Mravce vedia dynamicky reagovať na meniace sa podmienky.“
Tajomstvom je individuálne rozhodovanie
Experimentálne prístupy majú svoje limity. Vedci mohli pozorovať, čo mravce robia, ale nedokázali rozlúštiť, prečo to robia. Pod rúškom tajomstva ostáva individuálne rozhodovanie, ktoré formuje skupinové správanie.
Výskumníci zistili, že mravce sa riadia jednoduchým pravidlom. „Keď sa stretnú s iným mravcom s väčším množstvom spór, je pravdepodobné, že ho očistia,“ uviedla Boďová. To znamená, že si nemusia pamätať, ako veľmi je infikovaný každý jedinec kolónie, ale spoliehajú sa na informácie získané pri priamom kontakte.
„Stále nevieme, ako mravce vnímajú rozdiel v zaťažení spórami. Infekčnejšie mravce majú možno silnejšiu hubovú vôňu,“ zamyslela sa Cremerová. Bádatelia sa domnievajú, že zodpovedný by za to mohol byť ergosterol, čo je základná membránová zlúčenina, ktorú majú všetky huby.
Nezúčastňujú sa na starostlivosti
Teoretické prístupy odhalili, že pre starostlivosť o mravce sú dôležité sociálne podnety. Cremerová to vysvetľuje ako sociálnu spätnú väzbu, ktorá bráni vysokoinfekčným jednotlivcom starať sa o iných členov, a tým obmedzuje riziko šírenia choroby.
Zdroj: ISTA, UK v Bratislave
(JM)
