מחקר ראשון הראה כיצד חברת בעלי חיים מארגנת את עצמה מחדש באופן פעיל כדי להפחית את התפשטות המחלות.
באופן כללי, צפיפות אוכלוסין גבוהה באזור גיאוגרפי היא הגורם הגדול ביותר התורם להתפשטות מהירה יותר של מחלה. כאשר אוכלוסיות הופכות צפופות, זה גורם לצפיפות יתר, מה שמוביל לירידה בתנאי החיים. זה גורם לעלייה בקצב העברת המחלות בעיקר עקב מגעים תכופים וקרוביים בין פרטים. אוכלוסיות כאלה הופכות לקרקעות גידול לגורמים זיהומיים כמו וירוסים וחיידקים.
מושבת נמלים
נמלים הן אורגניזמים המשגשגים כמעט בכל מקום, בין אם ביערות או במדבריות, והן חיות במושבות גדולות או בקבוצות. נמלים ידועות כחברותיות מאוד והתנהגות זו מעניקה להן יתרון עצום על פני חרקים או בעלי חיים החיים לבד. מושבת נמלים מאורגנת בתת-קבוצות המבוססות על גילן והמשימות שכל אחת מהקבוצות הללו צריכה לבצע. ישנם בעיקר שלושה סוגים של נמלים במושבה - מלכת נמלים, נקבות שהן בעיקר "פועלות" וזכרים. מטרתן העיקרית היא הישרדות, צמיחה ורבייה. לכן, האינטראקציות של הנמלה עם חברי מושבה אחרים אינן אקראיות כפי שניתן היה להניח. מלכת הנמלים היא החשובה ביותר מכיוון שרק היא יכולה להטיל ביצים והיא החברה היחידה במושבת נמלים שיכולה לייצר חברים חדשים. הנמלים "הצעירות", המכונות גם "מטפלות", מטפלות בדגירה במרכז המושבה. בעוד שנמלים "מבוגרות" פועלות כלקטים שנודדים ואוספים מזון מבחוץ, ומסיבה זו נמלים מבוגרות חשופות ופגיעות יותר לפתוגנים. פלישה פתוגנית יכולה לגרום להתפשטות מחלה ועלולה ככל הנראה לחסל את המושבה כולה.
מחקר שפורסם ב- Science מראה שכאשר פתוגן גורם מחלות נכנס למושבת נמלים, נמלים משנות את התנהגותן כדי להגן על המושבה שלהן מפני מגיפה מתקרבת. הן מגינות על המלכה שלהן ועל כל צאצאיהן מפני הידבקות במחלה, ולשם כך הן פיתחו "מנגנון הגנה" מעניין. היבט חשוב של מנגנון זה הוא "הארגון החברתי" המתרחש בתוך המושבה. חוקרים ממכון המדע והטכנולוגיה האוסטרי ומאוניברסיטת לוזאן ביצעו מחקר זה באמצעות מערכת "ברקוד" כדי לעקוב ולהבין בקפידה את האינטראקציות בין נמלים בתוך מושבה בנסיבות רגילות לעומת מתפשטות מחלה. הם הציבו סמנים דיגיטליים על כ-2260 נמלי גן ומצלמות אינפרא אדום צילמו תמונה של המושבה כל חצי שנייה. שיטה זו אפשרה להן לעקוב ולמדוד את התנועה והמיקום של כל אחד מחברי הנמלה וגם את האינטראקציות החברתיות שלהן בתוך המושבה.
מנגנון הגנה של נמלים
כדי ליזום את העברת המחלה, כ-10 אחוזים מהנמלים או מלקטות המזון המבוגרות נחשפו לנבגי פטריות שהתפשטו במהירות רבה. נערכה השוואה בין מושבות נמלים לפני ואחרי חשיפה לפתוגן. ברור שנמלים הבינו במהירות את נוכחותם של נבגי פטריות , חילקו את עצמן לקבוצות ושינו את האינטראקציות שלהן זו עם זו. האחיות קיימו אינטראקציה רק עם האחיות והמלקטות רק עם מלקטות, והאינטראקציה שלהן זו עם זו פחתה. כל מושבת הנמלים שינתה את תגובתן, אפילו אלו שלא נחשפו לנבגי פטריות. ניתן לראות זאת כאמצעי מניעה, שכן הוא מפחית את הסיכון להתפשטות המחלה. נעשה שימוש בטכניקת qPCR כדי לכמת את מספר הנבגים שנישאה על ידי נמלה, שכן נבגים היו מגבירים את מולקולת ה-DNA הממוקדת. נשמר מעקב אחר מספר נבגי הפטרייה. כאשר נמלים שינו את האינטראקציה שלהן, דפוס נבגי הפטרייה גם הוא המשיך להשתנות, דבר שהיה ניכר בקריאות.
מעניין היה לראות שמושבת הנמלים מגינה על 'חבריה היקרים' שיכולים לתרום - מלכה, אחיות ועובדים צעירים - והישרדותן הייתה בעלת חשיבות עליונה. ניסוי הישרדות מפורט הראה שכל עומס פתוגן 24 שעות לאחר החשיפה הראשונה קשור ישירות למוות ממחלה ועם ערך מתאם גבוה. התמותה הייתה גבוהה בנמלים מבוגרות או גסות מאחיות, והחבר היקר ביותר - מלכת הנמלים - היה בחיים עד הסוף.
מחקר זה שופך אור על הדינמיקה של מחלה מנקודת מבטן של נמלים שכן הן מתמודדות יחד עם סיכון סביר להתפשטות מחלה. הוא קבע כי לאינטראקציות חברתיות בין אורגניזמים יש חשיבות מכרעת במהלך התפשטות מחלה. המחקר על נמלים יכול להנחות אותנו להבין תהליכים שיכולים להיות רלוונטיים לקבוצות חברתיות אחרות של אורגניזמים. עלינו להעריך מה משפיע על סיכון המחלה ואילו אמצעי בקרה מתאימים ניתן לתכנן. דינמיקה של כלל האוכלוסייה היא הכרחית כאשר גורמים כמו אימונולוגיה, העברת מחלות ומבנה האוכלוסייה נלקחים בחשבון.
***
מקור (ים)
Stroeymeyt N et al. 2018. גמישות של רשתות חברתיות מפחיתה את העברת המחלות בחרק אאו-חברתי. Science . 362(6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
תגובות סגורות.