Социальные насекомые особенно подвержены инфекциям из-за низкого генетического разнообразия в колонии и частых контактов между особями. Положительные социальные взаимодействия, например, предотвращение распространения инфекции посредством адаптивного поведения, могут повысить индивидуальной и социальный иммунитет. Открытые раны представляют собой серьезный риск для здоровья насекомых. Поэтому учёные Эрик Франк, Мартин Веххер и Эдуард Линсенмайер из Высшей школы наук о жизни Вюрцбургсковского университета, провели исследование поведенческой реакции на открытые раны на социальном и индивидуальном уровне в группе термитов-охотников Megaponera analis.
Крупные африканские муравьи Megaponera analis в Африке к югу от Сахары – не лучшие строители и не разводят тлю, это «народ воинов», хищники. Они специализируются на термитах, на гнезда которых устраивают массовые набеги. Группы из нескольких сотен солдат атакуют быстро и жестоко, унося к себе и личинки, и тела взрослых врагов для съедения. Нападение происходит так: в то время как крупные компании взламывают слой почвы покрытия термитников, небольшие группы бросаться в эти отверстия, чтобы убивать и хватать добычу. Процесс охоты длится 5—10 минут, после чего муравьи Megaponera analis снова собираются в группу и вместе возвращаются к своему гнезду.
Однако термиты отнюдь не беззащитны и отчаянно обороняются, а мощные челюсти позволяют им наносить весьма опасные укусы. Потеря одной или нескольких конечностей для этих муравьев Megaponera analis – вполне обычное дело. Эти травмы происходят регулярно, причем примерно треть муравьёв, участвующих в рейдах, теряют ноги в первой же битве в своей жизни. Следовательно, сохранение раненых значительно повышает пригодность колонии.
Франк и его коллеги выяснили, что раненые муравьи способны использовать специальный феромон, призывая на помощь товарищей, и тогда другие Megaponera analis могут оттащить их в муравейник для восстановления сил. «Мы обнаружили организованную социальную обработку раненых насекомых посредством многогранной системы помощи. Мы наблюдали лечение травмы внутри гнезда, — рассказывают учёные. — Отсутствие лечения увеличивало смертность из-за инфекций. Лечение ран происходило необычайно быстро, в течение 10 мин. Тяжелораненых муравьев (потеря пяти конечностей) не подбирали и не лечили. Интересно, что слегка раненые муравьи вели себя «более ранеными» у гнезд».
Перед тем, как вернуться в гнездо, здоровые товарищи ищут этих муравьев-инвалидов, которые обращаются за помощью, используя феромоны в нижней челюсти, состоящих из диметилдисульфида (DMDS) и диметилтрисульфида (DMTS). После короткого обследования, «санитар» берет раненого муравья и тащит его в гнездо в пределы безопасности.
Франк и его коллеги изучили работу муравьиных «санитаров» после того, как раненые доставлены в гнездо. На сделанной учеными видеозаписи видно, как рабочий «санитар» проводит несколько минут, «вылизывая» раны вернувшегося солдата. При этом ученые признаются, что пока не могут сказать, как именно действует эта «санобработка». Возможно, она позволяет просто удалить мусор и грязь из раны, а возможно, «санитары» дополнительно обрабатывают ее каким-нибудь секретом с антимикробным действием.
Эксперименты показали, что эта процедура действительно спасает жизни: потерявшие конечность муравьи, которые не проходили такое «облизывание», гибли в 80% случаев в течение нескольких часов после ранения. И наоборот, те, кто был вовремя «подлечен», выживали с вероятностью около 90%.
Муравьи прямо на поле боя решают, кто будет «достоин» вылечиться и вернуться в строй, не подбирая слишком тяжело раненых или тех, кто потерял уже пятую конечность. Более того, смертельно поврежденные особи сами отползают в сторону, не мешая забирать легче раненых сотоварищей.
«В этом исследовании мы описываем лечение социальной раны у насекомых с помощью многогранной системы, ориентированной на раненых, — говорят учёные. — Этот новый механизм не ограничивается только выборочным спасением легко пострадавших особей, но, кроме того, включает дифференцированное лечение внутри гнезда, что значительно снижает смертность. Большинство решений о том, кто лечить или спасать, принимает не «санитар», но бессознательно регулируются пострадавшим муравьем. Это исследование иллюстрирует важность того, что спасение раненых особей играет важную роль у социальных видов животных, которые охотятся на добычу, способную защищаться. Чтобы свести к минимуму потери в живой силе, адаптация произошла как на социальном уровне, так и на индивидуальном».
Это первый пример, показывающий высокоэффективное организованное лечение ран у насекомых, что вызывает много новых вопросов. Как муравьи узнают, где находится травма? Как они узнают, когда прекратить лечение травмы? Является ли поведение чисто профилактическим или терапевтическим в случае вспышки инфекции? Насколько велико временное окно после травмы, при которой лечение эффективнее и как влияет на заживление раны? Кроме того, хотя польза для колонии ухода за смертельно раненными муравьями очевидна, механизм, который регулирует это поведение, остается неизвестным: решение о спасении, сделанно «санитаром» или смертельно раненным муравьем?
Proceedings of the Royal Society B