Een eerste studie heeft aangetoond hoe een dier De samenleving reorganiseert zichzelf actief om de verspreiding van deze ziekte tegen te gaan ziekte.
Over het algemeen hoog bevolking dichtheid in een geografische regio is de grootste factor die bijdraagt aan een snellere verspreiding van een ziekte. Wanneer de bevolkingsdichtheid dichter wordt, veroorzaakt dit overbevolking, wat vervolgens leidt tot een verslechtering van de levensomstandigheden. Dit zorgt ervoor dat de snelheid waarmee ziekten worden overgedragen toeneemt, voornamelijk als gevolg van frequente en nauwe contacten tussen individuen. Dergelijke populaties worden broedplaatsen voor infectieuze agentia zoals virussen en bacteriën.
Mierenkolonie
mieren Het zijn organismen die bijna overal gedijen bossen of woestijnen en ze leven in grote kolonies of groepen. Mieren staan erom bekend dat ze erg sociaal zijn en zo gedrag geeft ze een enorm voordeel ten opzichte van insecten of dieren die solitair voorkomen. Een mierenkolonie is georganiseerd in subgroepen op basis van hun leeftijd en de taken die elk van deze groepen moet uitvoeren. Er zijn hoofdzakelijk drie soorten mieren in een kolonie: koninginnenmieren, vrouwtjes die voornamelijk 'werksters' zijn, en mannetjes. Hun belangrijkste doel is overleven, groei en voortplanting. De interacties van mieren met andere leden van de kolonie zijn dus niet echt willekeurig, zoals je zou denken. De mierenkoningin is de belangrijkste omdat alleen zij eieren kan leggen en het enige lid van een mierenkolonie is dat nieuwe leden kan voortbrengen. De ‘jongere’ mieren, ook wel ‘verpleegsters’ genoemd, verzorgen het broedsel in het centrum van de kolonie. Terwijl 'oudere' mieren zich gedragen als verzamelaars die reizen en voedsel van buitenaf verzamelen, zijn oudere mieren om deze reden meer blootgesteld aan en kwetsbaarder voor ziekteverwekkers. Een pathogene invasie kan de verspreiding van een ziekte veroorzaken en kan waarschijnlijk de hele kolonie uitroeien.
Een studie gepubliceerd in Wetenschap toont aan dat wanneer een ziekteverwekker een mierenkolonie binnendringt, mieren hun gedrag aanpassen om hun kolonie te beschermen tegen een dreigende epidemische ziekte. Ze beschermen hun koningin en hun hele kroost tegen het oplopen van de ziekte en hiervoor hebben ze een interessant 'afweermechanisme' ontwikkeld. Een belangrijk aspect van dit mechanisme is de 'sociale organisatie' die binnen de kolonie plaatsvindt. Onderzoekers van het Institute of Science and Technology Austria en de Universiteit van Lausanne hebben deze studie uitgevoerd met behulp van een 'barcode'-systeem om de interacties tussen mieren binnen een kolonie onder normale omstandigheden en wanneer een ziekte zich verspreidt, nauwkeurig te volgen en te begrijpen. Ze plaatsten digitale markeringen op ongeveer 2260 tuinmieren en infraroodcamera's maakten elke halve seconde een beeld van de kolonie. Deze methode stelde hen in staat om de beweging en positie van elk mierenlid en ook hun sociale interacties binnen de kolonie te volgen en te meten.
Afweermechanisme van mieren
Om de overdracht van ziekten op gang te brengen, werd ongeveer 10 procent van de oudere mieren of verzamelaars blootgesteld aan schimmelsporen die zich zeer snel verspreidden. Er werd een vergelijking gemaakt van mierenkolonies vóór en na blootstelling aan pathogenen. Het is duidelijk dat mieren zich snel bewust waren van de aanwezigheid van schimmel sporen en zij verdeelden zichzelf in groepen en veranderden hun interacties met elkaar. Verpleegkundigen hadden alleen interactie met verpleegsters en verzamelaars met alleen verzamelaars en hun interactie met elkaar was verminderd. De hele mierenkolonie veranderde hun reactie, zelfs de mieren die niet werden blootgesteld aan schimmelsporen. Dit kan worden gezien als een preventieve maatregel, omdat het het risico op verspreiding van ziekten vermindert. De qPCR-techniek werd gebruikt om het aantal sporen te kwantificeren dat door een mier wordt gedragen, omdat sporen het beoogde DNA-molecuul zouden amplificeren. Er werd een track bijgehouden van het aantal schimmelsporen. Wanneer mieren hun interactie veranderden, veranderde ook het patroon van schimmelsporen, wat merkbaar was in de metingen.
Het was interessant om te zien dat de mierenkolonie haar 'waardevolle leden' die een bijdrage kunnen leveren – koningin, verpleegsters en jonge werksters – beschermt en dat hun voortbestaan van het allergrootste belang was. Gedetailleerd overlevingsexperiment toonde aan dat elke pathogeenbelasting 24 uur na de eerste blootstelling direct correleert met dood door ziekte en met een hoge correlatiewaarde. De mortaliteit was hoog bij oudere mieren of mieren die op zoek waren naar voedsel dan verpleegsters en het meest waardevolle lid - koninginmier - leefde tot het einde.
Deze studie werpt licht op de dynamiek van een ziekte vanuit het oogpunt van mieren, aangezien ze samen een waarschijnlijk risico op verspreiding van ziekten aankunnen. Het stelde vast dat sociale interacties tussen organismen van cruciaal belang zijn bij de verspreiding van een ziekte. Het onderzoek naar mieren kan ons helpen om processen te begrijpen die relevant kunnen zijn voor andere sociale groepen van organismen. We moeten evalueren wat het ziekterisico beïnvloedt en welke geschikte beheersmaatregelen kunnen worden bedacht. Populatiebrede dynamiek is noodzakelijk wanneer rekening wordt gehouden met factoren als immunologie, ziekteoverdracht en populatiestructuur.
***
{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}
Bron (nen)
Stroeymeyt N et al. 2018. Plasticiteit van sociale netwerken vermindert de overdracht van ziekten bij een eusociaal insect. Wetenschap. 362 (6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793
***
