A first study has shown how an dier society actively reorganizes itself to reduce the spread of ziekte.
Generally speaking, high bevolking density in a geographical region is the biggest factor which contributes to faster spread of a disease. When populations become dense it causes overcrowding which then leads to decline in living conditions. This causes the rate of disease transmission to increase mainly due to frequent and close contacts between individuals. Such populations become breeding grounds for infectious agents like viruses and bacteria.
Mierenkolonie
mieren are organisms which thrive almost everywhere be it bossen or deserts and they live in large colonies or groups. Ants are known to be very social and this gedrag gives them huge advantage over insects or animals which exist solitary. An ant colony is organized in sub-groups based upon their age and the tasks which each of these groups need to carry out. There are mainly three types of ants in a colony – queen ant, females who are mainly ‘workers’ and males. Their main goal is survival, growth and reproduction. So, ant’s interactions with other colony members are not really random as one would assume. The queen ant is the most important as only it can lay eggs and is the only member of an ant colony who can produce new members. The ‘younger’ ants, also called ‘nurses’ look after the brood at the centre of the colony. While ‘older’ ants act like foragers who travel and collect food from outside and for this reason older ants are more exposed and vulnerable to pathogens. A pathogenic invasion can cause spread of a disease and could likely terminate the entire colony.
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
To initiate disease transmission, around 10 percent of older ants or foragers were exposed to fungal spores which spread very fast. A comparison of ant colonies before and post pathogen exposure was made. Clearly, ants quickly realized the presence of schimmel spores and they subdivided themselves into groups and changed their interactions with each other. Nurses only interacted with nurses and foragers with only foragers and their interaction with each other was diminished. The entire colony of ants changed their response, even those ants that were not exposed to fungal spores. This can be seen as a preventive measure as it reduces the risk of disease spread. qPCR technique was used to quantify the number of spores carried by an ant as spores would amplify the targeted DNA molecule. A track was kept on the number of fungal spores. When ants changed their interaction, the pattern of fungal spores also kept changing which was noticeable in the readings.
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
***
