13:20 2023-06-07
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ A tuns sau a nu? „Triajul” în regatul furnicilor
_ A ingriji sau nu? „Triajul” în regatul furnicilor
Furnicile sociale sunt stăpâne în apărarea cooperantă împotriva bolilor. Ei au grijă unul de celălalt pentru a preveni răspândirea infecțiilor în interiorul unei colonii. Dar de unde știe o furnică individuală pe cine ar trebui să îngrijească? O echipă multidisciplinară de cercetători de la Institutul de Știință și Tehnologie din Austria (ISTA) și Universitatea Comenius din Bratislava a combinat abordări experimentale și teoretice pentru a obține o privire detaliată asupra luării deciziilor sanitare ale furnicilor.
Furnicile sunt un model perfect pentru studiul cooperării, mai ales când vine vorba de prevenirea răspândirii bolilor. Similar unui spital, persoanele sănătoase au grijă de cei bolnavi. Cu toate acestea, în timp ce un spital a stabilit reguli de triaj pentru a determina pe cine să trateze primul, deciziile individuale care formează în cele din urmă igiena colectivă a unei colonii de furnici au fost neclare. Până acum.
Pentru a dezvălui luarea deciziilor unei furnici individuale atunci când tratează membrii coloniei, biologul experimental Sylvia Cremer și echipa ei de cercetare de la ISTA au făcut echipă cu colegul și fizicianul teoretic Gašper Tkačik și cu matematicianul Katarína Boďová de la Comenius. Universitatea din Bratislava. În studiul lor multidisciplinar publicat în revista Nature Communications, oamenii de știință au folosit furnici de grădină și germeni fungici pentru a înțelege ce informații iau în considerare furnicile atunci când își efectuează alegerile individuale de îngrijire.
Observarea comportamentului furnicilor și analizarea încărcătura de spori - cantitatea de spori fungici - a fiecărui membru al coloniei de-a lungul timpului a relevat faptul că furnicile vizează preferabil cel mai infecțios partener de cuib pentru îngrijire. În plus, furnicile nu îngrijesc alte furnici imediat după ce acestea au fost îngrijite. Prin urmare, furnicile nu numai că evaluează nivelul de contagiositate al altora, ci sunt și sensibile la feedback-ul social pe care îl primesc cu privire la propria infecțiozitate din colonie. Această combinație unică de reguli simple duce la faptul că cei mai infecțioși membri ai coloniei sunt îngrijiți de cei mai puțin infecțioși membri ai coloniei, rezultând un control foarte eficient al bolii la nivel de colonie.
Pentru a detalia aceste reguli, oamenii de știință pune furnicile într-un mediu experimental cu doi membri ai coloniei, fiecare purtând în exterior o cantitate diferită de spori fungici. Furnicile de îngrijire ar putea decide apoi cum să-și administreze îngrijirea sănătății între cei doi tovarăși de cuib de colonie. După observații comportamentale atente, Barbara Casillas, anterior Ph.D. student din grupul Cremer, a detectat un fenomen fascinant în modelele de îngrijire a furnicilor.
Furnicile vizează preferenţial indivizii care poartă cea mai mare cantitate de spori, care sunt indivizii care reprezintă cel mai mare risc de îmbolnăvire pentru colonie. . „Furnicile o aleg de obicei pe cea cu cea mai mare încărcătură de spori în prezent, deși încărcăturile de spori se schimbă constant datorită îngrijirii în sine”, explică Cremer. „Acest lucru le permite furnicilor să reacționeze dinamic la schimbările amenințării bolii.”
Cu toate acestea, abordările experimentale au limitele lor. Oamenii de știință au putut observa ce fac furnicile, dar nu au putut descifra de ce o fac. Luarea deciziilor individuale care formează comportamentul de grup a rămas o cutie neagră. Matematicianul Katarína Boďová, profesor asistent la Universitatea Comenius și Gašper Tkačik, fizician teoretician la ISTA, au acceptat împreună provocarea.
Împreună, echipa a dezvăluit care sunt informațiile pe care furnicile le folosesc în deciziile lor cu privire la momentul în care să se angajeze. în îngrijire și pe cine să țintească. Boďová explică: „Furnicile urmează o simplă „regulă de bază”: când întâlnesc o altă furnică cu mulți spori, este mai probabil să o îngrijească”. Aceasta înseamnă că furnicile nu trebuie să-și amintească încărcătura de spori a tuturor membrilor coloniei, ci se pot baza doar pe informațiile pe care le adună din contactul cu furnicile din jurul lor.
Totuși, sistemul nu este perfect. De asemenea, furnicile îngrijesc uneori individul mai puțin infecțios. Dar numeroasele prejudecăți mici față de îngrijirea furnicilor cu o cantitate mai mare de ciuperci infecțioase efectuate de toți membrii coloniei se acumulează la o alegere clară și o curățare eficientă la nivel de colonie. Furnicile pot reacționa la diferențele minime ale încărcăturii de spori, dar iau decizii care sunt mai precise atunci când discrepanța este mai mare.
„Încă nu știm cum furnicile simt diferența în încărcătura de spori. Poate cu atât mai infecțioasă. furnicile au un miros mai puternic de ciuperci”, spune Cremer. Publicația recentă a grupului sugerează că ergosterolul – un compus membranar esențial pe care îl au toate ciupercile – ar putea fi un posibil indiciu pentru detectarea ciupercilor.
Abordările teoretice au arătat, de asemenea, că un alt factor important este relevant pentru activitatea de îngrijire a furnicilor: sensibilitatea furnicii la indiciile sociale date de tovarășii lor de cuib. Cremer o explică ca pe o buclă de feedback social care împiedică persoanele extrem de infecțioase să aibă grijă de ceilalți și, prin urmare, limitează riscul de răspândire a bolii în timpul îngrijirii.
Mai mult decât o observare interesantă a comportamentului furnicilor, această publicație caută. pentru a înțelege luarea deciziilor individuale în interiorul coloniei. Cremer rezumă: „Prin echipă cu colegii noștri care fac științe teoretice, am reușit să deschidem cutia neagră a luării deciziilor individuale în domeniul imunității sociale și al apărării în cooperare împotriva bolilor.”
Comentarii:
Adauga Comentariu