Життя небезпечне, коли ваша здобич вміє відбиватися. Такою є доля мурах Матабеле, які їдять термітів. Після боротьби з солдатами термітів і спроб дістатися вразливого гнізда багато мурах отримують поранення. На щастя, для них їхні родичі не залишають солдата на полі бою і надають їм кваліфіковану допомогу.
Основні поранення матабельних мурах (Megaponera analis) одержують від мандібул термітних солдатів. Крім безпосереднього ушкодження кінцівок, рани можуть інфікуватися, але мурахи розробили цілий набір антибіотиків, і розпізнають, коли їх треба застосувати, рятуючи більшість поранених воїнів.
Доктор Ерік Франк з Університету Юліуса-Максіміліана (JMU) у Вюрцбурзі очолив групу, яка вивчала, як M. analis виживає після поранень. Як вони зазначають, загалом тварини часто вмирають від інфекцій, і цей ризик особливо високий серед видів, що живуть у групах, де патогени можуть легко передаватися. У слині багатьох ссавців містяться молекули, що мають антисептичні властивості, і відомо, що вони зализують свої рани, імовірно намагаючись обмежити зростання бактерій.
Однак на думку Франка та його колег, так звані вищі тварини, схоже, не можуть визначити, чи заражена рана, — вилизування відбувається автоматично. Незважаючи на крихітний мозок, мурахи виявляються більш розбірливими.
Спостереження за битвами мурах із термітами показали, що до 22 відсотків нападників втрачають одну чи кілька ніг. Однак їхні товариші по нещастю несуть їх назад у гніздо, де рану зализують і доглядають її протягом трьох годин після отримання рани.
Раніше автори повідомляли, що 90 відсотків непролікованих мурах гинуть протягом 24 годин. Автори дослідження спробували з’ясувати, що вбиває мурах і що відбувається, коли їх лікують.
- Перші селяни знищили мисливців-збирачів, показало дослідження
- Йеллоустоун пробудить землетрус або удар метеорита
- Вчені з’ясували, чому вночі комахи рояться навколо світла
Вони виявили, що основною причиною смерті є бактерія Pseudomonas aeruginosa. Хоча було б нерозумно припускати, що мурахи знають про це, вони по-іншому реагують на рани, заражені P. aeruginosa, і обробляють їх частіше.
Мурахи виробляють зі своєї метаплевральної залози 112 органічних сполук, 23 з яких невідомі науці. Франк і його колеги протестували їх і виявили, що близько половини з них мають антимікробні властивості або загоюють рани іншими способами. Призначення інших неясно.
Імовірно, на виробництво цих молекул йде багато сил, тому мурахи не хочуть витрачати їх на чисті рани, і у них з’явилася здатність виявляти P. aeruginosa та, можливо, інші небезпечні бактерії. Інші види мурах, що ведуть менш небезпечний спосіб життя, виробляють набагато менше хімічних речовин із потенційним антибіотичним профілем. Вважається, що їх виділення корисні переважно тоді, коли інфекція ще не встигла закріпитися.
Лікування необхідне, оскільки смертоносні бактерії широко поширені в середовищі проживання мурах. Коли автори нанесли на рани ґрунт з місць проживання M. analis, бактеріальне навантаження різко зросло протягом двох годин, причому не тільки в місцях проживання, а й у грудних клітинах мурах.
Якщо заражених мурах поміщали в ізоляцію, то 90 відсотків із них гинули протягом 36 годин, а серед тих, кого повертали до колонії, цей показник знижувався до 22 відсотків, що свідчить про ефективність лікування. З іншого боку, мурахи, які були поранені, але не заражені, мали схожі показники виживання поодинці або в гнізді. Рівень смертності був вищим (93%) у мурах, які не отримали лікування, заражених саме P. aeruginosa, а не сумішшю ґрунтових бактерій, але виживання в гнізді було ще вищим.
Не дивно, що автори припускають, що гени, які кодують найпоширеніші антимікробні білки, можуть стати гідним предметом дослідження у світі, що зіткнувся з ростом стійкості до антибіотиків.
Дослідження опубліковано у відкритому доступі до журналу Nature Communications.