ADVERTENTIE

Hoe Ant Society zichzelf actief reorganiseert om de verspreiding van ziekten te beheersen

WETENSCHAPPENBIOLOGIEHoe Ant Society zichzelf actief reorganiseert om de verspreiding van ziekten te beheersen

Een eerste studie heeft aangetoond hoe een dierengemeenschap zichzelf actief reorganiseert om de verspreiding van ziekten te verminderen.

Over het algemeen is een hoge bevolkingsdichtheid in een geografische regio de grootste factor die bijdraagt ​​aan een snellere verspreiding van een ziekte. Wanneer populaties dicht worden, veroorzaakt dit overbevolking, wat vervolgens leidt tot achteruitgang van de levensomstandigheden. Dit zorgt ervoor dat de overdrachtssnelheid van ziekten toeneemt, voornamelijk als gevolg van frequente en nauwe contacten tussen individuen. Dergelijke populaties worden broedplaatsen voor infectieuze agentia zoals virussen en bacteriën.

Mierenkolonie

mieren zijn organismen die bijna overal gedijen, of het nu bossen of woestijnen zijn, en ze leven in grote kolonies of groepen. Van mieren is bekend dat ze erg sociaal zijn en dit gedrag geeft ze een enorm voordeel ten opzichte van insecten of dieren die solitair leven. 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: koninginnenmier, vrouwtjes die voornamelijk 'werksters' zijn en mannetjes. Hun belangrijkste doel is overleven, groei en voortplanting. De interacties van mieren met andere kolonieleden zijn dus niet echt willekeurig, zoals men zou aannemen. De koninginnenmier is de belangrijkste omdat alleen hij eieren kan leggen en is het enige lid van een mierenkolonie die nieuwe leden kan produceren. De 'jongere' mieren, ook wel 'verpleegsters' genoemd, zorgen voor het broed in het centrum van de kolonie. Terwijl 'oudere' mieren zich gedragen als verzamelaars die reizen en voedsel verzamelen van buitenaf en om deze reden zijn oudere mieren meer blootgesteld aan en kwetsbaarder voor ziekteverwekkers. Een pathogene invasie kan de verspreiding van een ziekte veroorzaken en kan waarschijnlijk de hele kolonie beëindigen.

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 verspreiden. Er werd een vergelijking gemaakt van mierenkolonies voor en na blootstelling aan pathogenen. Het is duidelijk dat mieren snel de aanwezigheid van schimmelsporen realiseerden en zich in groepen verdeelden en hun interacties met elkaar veranderden. Verpleegkundigen hadden alleen interactie met verpleegkundigen en verzamelaars met alleen verzamelaars en hun interactie met elkaar was verminderd. De hele mierenkolonie veranderde hun reactie, zelfs die mieren die niet waren blootgesteld aan schimmelsporen. Dit kan worden gezien als een preventieve maatregel omdat het de kans op verspreiding van ziekten vermindert. qPCR-techniek werd gebruikt om het aantal sporen te kwantificeren dat door een mier wordt gedragen, aangezien sporen het beoogde DNA-molecuul zouden versterken. Er werd een spoor bijgehouden van het aantal schimmelsporen. Toen mieren hun interactie veranderden, bleef het patroon van schimmelsporen ook veranderen, 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

***

SCIEU-team
SCIEU-teamhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Wetenschappelijk Europees® | SCIEU.com | Aanzienlijke vooruitgang in de wetenschap. Impact op de mensheid. Inspirerende geesten.

Schrijf je in voor onze Nieuwsbrief!

Om op de hoogte te blijven van het laatste nieuws, aanbiedingen en speciale aankondigingen.

- Advertentie -

Meest populaire artikelen

Biedt een enkele dosis COVID-19-vaccin bescherming tegen varianten?

Een recente studie suggereert dat een enkele dosis Pfizer/BioNTech...

Brain Pacemaker: nieuwe hoop voor mensen met dementie

De hersenpacemaker voor de ziekte van Alzheimer helpt patiënten...
- Advertentie -
99,712FansLike
67,068volgersVolg
6,299volgersVolg
31abonneesAanmelden