Apabila anda turun dengan selesema atau selesema, anda mungkin memilih untuk mengekalkan jarak anda dari orang lain untuk melepaskan mereka dari nasib yang sama-dan mereka juga dapat mengelakkan anda. Menurut satu kajian baru, manusia tidak bersendirian dalam usaha mereka untuk mengutuk orang sakit. Dengan kehadiran patogen yang menular, semut kebun yang rendah hati juga boleh mengubah tingkah laku mereka untuk menjaga makhluk yang tercemar dari anggota koloni yang lain.
Semut adalah makhluk sosial. Mereka hidup dalam kumpulan besar, berkomunikasi dan berkerjasama dengan satu sama lain untuk memastikan bahawa koloni berfungsi sebagaimana mestinya. Kerana mereka sering bersentuhan, semut juga terdedah kepada penyakit berjangkit. Kajian telah menunjukkan bahawa semut mampu menahan penyakit melalui beberapa mekanisme kebersihan, seperti membuang sampah dan mayat anggota koloni mati dari sarang mereka. Para saintis mengesyaki bahawa serangga juga mungkin mengubah tingkah laku sosial mereka untuk mengurangkan penyebaran jangkitan, tetapi hipotesis ini, sehingga baru-baru ini sukar dibuktikan.
"Antik koloni mempunyai beratus-ratus individu, " jelas Nathalie Stroeymeyt, seorang penyelidik pasca kedoktoran di University of Lausanne, Switzerland, yang mengkaji kelakuan kolektif di koloni semut. "Sehingga kini, tidak hanya metodologi teknikal untuk mengukur interaksi mereka di peringkat koloni sepanjang tempoh masa yang lama."
Mujurlah, sistem pengesanan automatik yang dibangunkan oleh para penyelidik Swiss pada tahun 2013 membolehkan Stroeymeyt dan rakan-rakannya melihat dengan terperinci bagaimana 22 koloni semut yang dibesarkan dalam lab yang berkelakuan ketika penyakit menyebar di tengah-tengah mereka. Pasukan itu melekatkan barcode kecil 2D ke tori-tori semut, yang memberi setiap serangga pengenal unik - "seperti kod QR, " kata Stroeymeyt. Sebuah kamera yang diletakkan di atas kandang semut menanggalkan dua gambar setiap saat, dan satu algoritma mengesan dan mencatat kedudukan setiap kod bar, memberikan banyak data para penyelidik mengenai pergerakan semut.
Selama empat hari, pasukan membiarkan semut-semut berkejar di kandang mereka yang tidak terganggu. Seperti halnya koloni di hutan, beberapa semut bekerja di luar sarang untuk memakan makanan, sementara yang lain-seperti ratu dan "jururawat" yang cenderung kepada brood berkembang-tinggal di dalam sarangnya. Pada hari kelima, para penyelidik mendedahkan beberapa, tetapi tidak semua dari peternak dari 11 koloni ke kulat Metarhizium brunneum, yang sering dijumpai di tanah habitat semut taman dan diketahui membuat mereka sakit. Warga dari 11 jajahan lain telah dirawat dengan larutan jinak, untuk berfungsi sebagai kumpulan kawalan.
Benar-benar, kajian sebelumnya menunjukkan bahawa jamur M. brunneum mengambil sekurang-kurangnya 24 jam untuk menjangkiti semut, yang seterusnya memberikan masa penyelidik untuk memerhatikan serangga sebelum mereka benar-benar sakit.
"Kami mahu memberi tumpuan kepada tempoh [ini] ... supaya kita dapat membezakan reaksi aktif semut itu sendiri dari kesan sampingan penyakit atau manipulasi parasit, " jelas Stroeymeyt.
Menulis dalam jurnal Sains, para penyelidik mendedahkan bahawa apabila para penari ditarik balik di dalam kandang mereka, semut yang terkontaminasi menghabiskan lebih banyak waktu di luar sarang, yang bermaksud bahawa mereka tidak mempunyai hubungan dengan ahli-ahli yang paling berharga di tanah jajahan: ratu, yang memegang semua telur koloni, dan pekerja dalaman, yang lebih muda daripada para pendatang dan oleh itu mempunyai lebih banyak jam untuk menyumbang kepada tanah jajahan. (Semut yang lebih lama ditugaskan dengan pekerjaan mencari pekerjaan yang berisiko di luar sarang kerana, sebagai Stroeymeyt dengan tegas meletakkannya, mereka "akan mati apa-apa.")
Tetapi pokok kajian ini terletak pada penemuan bahawa semut yang tercemar bukanlah satu-satunya yang mengubah tingkah laku mereka. Warga yang tidak terdedah kepada kulat juga meningkatkan jumlah masa yang dihabiskan dari sarangnya. Dan jururawat di dalam sarang itu memindahkan anak muda ke dalam dan menghabiskan lebih banyak masa bertindih dengan mereka, yang "dapat dilihat sebagai pengasingan ruang dari penggarap, " kata Stroeymeyt.
Bagaimanakah tanah jajahan itu diketahui untuk memasuki tindakan pencegahan penyakit sebelum spora kulat telah pun menjangkiti penganjur tertentu? Para penyelidik tidak pasti, tetapi rasa bau semut yang tajam dapat menjadi kunci. Semut mengendus dengan antena mereka, yang sentiasa menyentuh dan mengamati persekitaran serangga. Sepanjang mungkin, menurut Stroeymeyt, semut dapat mengesan jamur yang merebak di salah satu anggota koloninya, semudah ia dapat mencium patogen pada tubuhnya sendiri.
Mengapa para penoreh tidak tercemar juga mengurangkan jumlah masa yang dihabiskan di sarang adalah satu lagi soalan yang menarik. Sebagai hubungan pertama dengan rakan kerja mereka yang tidak lama lagi, mereka mungkin telah diketahui jauh dari anggota koloni yang penting. Tetapi juga mungkin bahawa, setelah mengesan patogen pada rakan mereka, mereka hanya menghabiskan lebih banyak masa merawat pekerja yang tercemar di luar sarangnya. Semut menghasilkan asid formik melalui kelenjar pada hujung gaster mereka, atau perut; mereka boleh membunuh spora jamur di antara satu sama lain dengan mengambil asid formik dalam mulut mereka dan menjilat mayat teman-teman mereka yang patogen.
Walaupun para penyelidik mencatatkan lebih sedikit interaksi antara para pekerja dan pekerja dalam ruangan, hubungan tidak berhenti sepenuhnya-dan ini membawa kepada satu lagi wahyu yang menarik. Apabila mereka menggunakan simulasi untuk memodelkan bagaimana patogen jamur tersebar di seluruh tanah jajahan dalam menghadapi perubahan jaringan sosial semut, para penyelidik mendapati bahawa kebarangkalian ratu dan jururawat yang menerima beban yang berpotensi maut kulat turun, tetapi kebarangkalian semut-semut penting yang menerima beban rendah naik.
"Itu sama dengan imunisasi atau vaksinasi pada manusia, " jelas Stroeymeyt. "Dos yang rendah ini tidak membawa kepada kematian, tetapi mereka membenarkan semut untuk membangunkan sejenis perlindungan terhadap pendedahan kemudian dengan patogen yang sama. Itu [mencari] juga sesuatu yang agak baru. "
Melangkah ke hadapan, Stroeymeyt merancang untuk menyiasat bagaimana patogen memicu perubahan sosial dalam koloni liar liar, yang boleh menjumlahkan ratusan ribu; dia mengesyaki bahawa pengasingan antara pekerja dalaman dan luaran mungkin lebih ketara dalam kumpulan besar ini.
Megan Frederickson, seorang profesor ekologi dan biologi evolusi di University of Toronto yang tidak terlibat dalam kajian baru, menyeru kesimpulan penyelidik "penemuan novel dan menarik" yang dibawa oleh "kaedah canggih." Dia menambah bahawa Teknologi yang serupa mungkin membantu saintis mengkaji sama ada semut juga mengubah rangkaian sosial mereka untuk menghantar mikrob yang bermanfaat kepada satu sama lain. Dan Frederickson berpendapat "kepentingan [kajian] bahkan melampaui semut."
"Saya tertanya-tanya, " dia berkata, "berapa kerap haiwan sosial lain menyusun semula rangkaian mereka untuk menghadkan penyebaran penyakit."
