מחקר ראשון הראה כיצד א בעלי חיים החברה מארגנת את עצמה מחדש באופן פעיל כדי לצמצם את התפשטות מחלה.
באופן כללי, גבוה אוכלוסייה צפיפות באזור גיאוגרפי היא הגורם הגדול ביותר שתורם להתפשטות מהירה יותר של מחלה. כאשר אוכלוסיות נעשות צפופות זה גורם לצפיפות אשר מובילה לאחר מכן לירידה בתנאי החיים. הדבר גורם לעלייה בקצב העברת המחלה בעיקר עקב מגעים תכופים והדוקים בין פרטים. אוכלוסיות כאלה הופכות למקומות רבייה לגורמים מדבקים כמו וירוסים וחיידקים.
מושבת נמלים
נמלים הם אורגניזמים המשגשגים כמעט בכל מקום שיהיה יערות או מדבריות והם חיים במושבות או קבוצות גדולות. ידוע שנמלים הן מאוד חברתיות וזה התנהגות נותן להם יתרון עצום על פני חרקים או בעלי חיים שקיימים בודדים. מושבת נמלים מאורגנת בתתי קבוצות בהתאם לגילן ולמשימות שכל אחת מהקבוצות הללו צריכה לבצע. ישנם בעיקר שלושה סוגי נמלים במושבה – מלכת נמלים, נקבות שהן בעיקר 'פועלות' וזכרים. המטרה העיקרית שלהם היא הישרדות, צמיחה ורבייה. לכן, האינטראקציות של נמלים עם חברי מושבה אחרים אינן ממש אקראיות כפי שניתן היה להניח. מלכת הנמלים היא החשובה ביותר שכן רק היא יכולה להטיל ביצים והיא החבר היחיד במושבת נמלים שיכול לייצר חברים חדשים. הנמלים ה'צעירות' יותר, הנקראות גם 'אחיות', דואגות לגזע במרכז המושבה. בעוד שנמלים 'מבוגרות' מתנהגות כמו אוכלי מזון שנוסעים ואוספות מזון מבחוץ ומסיבה זו נמלים מבוגרות יותר חשופות ופגיעות לפתוגנים. פלישה פתוגנית עלולה לגרום להתפשטות של מחלה ועלולה ככל הנראה להפסיק את המושבה כולה.
מחקר שפורסם ב מדע מראה שכאשר פתוגן גורם למחלה חודר למושבת נמלים, הנמלים משנות את התנהגותן על מנת להגן על המושבה שלהן מפני מחלה מגיפה מתקרבת. הם מגנים על מלכתם ועל כל הגזע שלהם מפני הידבקות במחלה ולשם כך פיתחו 'מנגנון הגנה' מעניין. היבט חשוב במנגנון זה הוא 'הארגון החברתי' המתקיים בתוך המושבה. חוקרים מהמכון למדע וטכנולוגיה באוסטריה ומאוניברסיטת לוזאן ביצעו את המחקר על ידי שימוש במערכת 'ברקוד' כדי לעקוב ולהבין בקפידה את האינטראקציות בין נמלים בתוך מושבה בנסיבות רגילות לעומת כאשר מחלה מתפשטת. הם הציבו סמנים דיגיטליים על כ-2260 נמלים בגינה ומצלמות אינפרא אדום צילמו תמונה של המושבה כל חצי שנייה. שיטה זו אפשרה להם לעקוב ולמדוד את התנועה ואת המיקום של כל חבר נמלה וגם את האינטראקציות החברתיות שלהם בתוך המושבה.
מנגנון הגנה של נמלים
כדי ליזום העברת מחלות, כ-10 אחוזים מהנמלים המבוגרות או המחפשות מזון נחשפו לנבגי פטריות שהתפשטו מהר מאוד. בוצעה השוואה של מושבות נמלים לפני ואחרי חשיפה לפתוגן. ברור שנמלים הבינו במהירות את הנוכחות של פטרייתי נבגים והם חילקו את עצמם לקבוצות ושינו את האינטראקציות שלהם זה עם זה. אחיות קיימו רק אינטראקציה עם אחיות ומחפשי מזון רק עם מסננים והאינטראקציה שלהן זו עם זו פחתה. כל מושבת הנמלים שינתה את תגובתן, גם אותן נמלים שלא נחשפו לנבגי פטריות. ניתן לראות זאת כאמצעי מניעה שכן הוא מפחית את הסיכון להתפשטות המחלה. טכניקת qPCR שימשה כדי לכמת את מספר הנבגים שנישאת נמלה שכן נבגים יעצימו את מולקולת ה-DNA הממוקדת. נשמר מעקב אחר מספר נבגי הפטריות. כאשר הנמלים שינו את האינטראקציה שלהן, דפוס נבגי הפטריות השתנה גם הוא, דבר שהיה מורגש 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.
***
{תוכל לקרוא את עבודת המחקר המקורית על ידי לחיצה על קישור ה-DOI המופיע להלן ברשימת המקורות המצוטטים}
מקור (ים)
Stroeymeyt N et al. 2018. הפלסטיות של הרשת החברתית מפחיתה את העברת מחלות בחרק איוסוציאלי. מדע. 362 (6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
