• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Mrówki leczą swoich chorych i utrzymują patogeny pod kontrolą

    08.06.2012. 16:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy z Austrii i Niemiec wykazali, że mikroinfekcje sprzyjają szczepieniom socjalnym w społecznościach mrówek. Badania zaprezentowane w czasopiśmie PLoS Biology uzyskały wsparcie z dwóch projektów finansowanych ze środków unijnych: SOCIALVACCINES i LATENTCAUSES. Zarówno projekt SOCIALVACCINES (Szczepienia socjalne w koloniach mrówek - od mechanizmów indywidualnych po skutki społeczne), jak i projekt LATENTCAUSES (Modelowanie ukrytych przyczyn w sieciach molekularnych) zostały dofinansowane w wysokości odpowiednio 1,3 mln EUR i 1,24 mln EUR ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

    Naukowcy, pracujący pod kierunkiem Instytutu Nauki i Technologii Austrii (IST Austria) zbadali potencjalne przyczyny wybuchów epidemii w koloniach mrówek. Eksperci twierdzą, że społeczny system odpornościowy mrówek działa w taki sposób, aby utrzymywać tego typu wybuchy pod kontrolą. System ten jest zestawem zbiorowych zachowań higienicznych i zmian adaptacyjnych w częstotliwości interakcji, który działa wspólnie z fizjologicznym, wrodzonym układem immunologicznym członków kolonii. Wyniki wypracowane przez profesor Sylvię Cremer i jej zespół dostarczą naukowcom informacji potrzebnych do zrozumienia, w jaki sposób opieka nad chorymi mrówkami przekłada się na lepszą ochronę ich społeczności przed chorobami.

    W przeciwieństwie do ludzi, mrówki nie trzymają się z dala od chorych członków kolonii. Zamiast tego, podchodzą do nich i liżą ich, aby usunąć patogen z ciała chorej mrówki. Ze względu na to oporządzanie, chore mrówki mają większe szanse na przeżycie w porównaniu do tych, które nie są objęte kuracją. Minusem jest jednak to, że mrówki pomagające narażają się na większe ryzyko zachorowania.

    Naukowcy nałożyli oznakowane fluorescencyjnie zarodniki grzybów na niektóre mrówki i pozwolili im wchodzić w interakcje ze zdrowymi członkami kolonii. Oznakowane zarodniki rozprzestrzeniły się po całej kolonii. Niemniej zespół zaobserwował, że transfer zarodników odbywa się bardzo wolno, wywołując jedynie subletalne mikroinfekcje u zdrowych uprzednio członków kolonii.

    Zdaniem naukowców infekcje na niskim poziomie stymulują ekspresję specyficznego zestawu genów odpowiedzi immunologicznej i zwiększają zdolność mrówek do zwalczenia grzybiczego patogenu. Społeczne uodpornianie się zwiększa zdolność kolonii do szybszego powrotu do zdrowia w następstwie infekcji.

    Zespół stwierdził, że społeczne rozprzestrzenianie się na niskim poziomie zakaźnych cząstek odgrywa zasadniczą rolę, obrazując podstawowy mechanizm immunizacji społecznej przeciwko infekcjom grzybiczym w społecznościach mrówek.

    "Odkryliśmy, że same te infekcje na niskim poziomie, nawet pod nieobecność kontaktu społecznego, są niezbędne i wystarczające do wyjaśnienia zwiększonej aktywności przeciwgrzybiczej członków gniazda. Nie dopatrzyliśmy się dowodów na widzialne lub lotne wskazówki chemiczne, działające jako dodatkowe sygnały uruchamiające stymulację uodparniającą członków gniazda. Co więcej, ani zachowanie ani fizjologia mrówek nie dały wskazówki, co do pasywnej immunizacji członków gniazda poprzez transfer antybiotyków przez narażone mrówki czy przez członków ich gniazda na innych członków grupy. Wreszcie eksperymentalna eliminacja aktywnego szlaku doprowadziła do braku ochronnej aktywności przeciwgrzybiczej członków gniazda".

    Wkład w badania wnieśli eksperci z Instytutu Bioinformatyki i Biologii Systemów Niemieckiego Centrum Badań Środowiska i Zdrowia i z Instytutu Ewolucji, Zachowania i Genetyki przy Universität Regensburg w Niemczech.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Polikalizm – tworzenie przez jedną kolonię mrówek wielu gniazd utrzymujących między sobą więzi. Kolonia mrówek może posiadać gniazda stanowiące stacje pokarmowe oraz gniazda, w których wychowywane jest potomstwo. Większe – z głęboko znajdującymi się komorami – pełni rolę gniazda, w którym mrówki zimują. Nekroforeza (dosłownie: przenoszenie zmarłego) – u owadów społecznych, zwłaszcza mrówkowatych i pszczołowatych, wynoszenie martwych członków kolonii poza obręb gniazda. Wywoływane jest zanikiem działania związków chemicznych obecnych u żywych osobników. Zmniejsza ryzyko zarażenia kolonii. Haplometroza – samodzielne zakładanie gniazda mrówek przez młode królowe. Sposób ten nazywany jest również klasztornym zakładaniem gniazda, w przypadku gdy królowa nie pobiera pokarmu do czasu wychowania pierwszych młodych mrówek. Zjawiskiem odwrotnym jest pleometroza.

    Pasożytnictwo społeczne mrówek – forma pasożytnictwa występująca u niektórych gatunków mrówek, polegająca na wykorzystaniu pracy innego gatunku. Gatunki mrówek będące pasożytami społecznymi wykorzystują kolonie innych gatunków do pozyskania żywności, przestrzeni oraz pracy innego gatunku do opieki nad potomstwem. Próżniactwo społeczne – w psychologii społecznej mówi się o nim wtedy, gdy wysiłek wkładany przez jednostki w wykonanie zadania jest mniejszy, gdy działają one wraz z innymi niż, gdy działają indywidualnie. Próżniactwo społeczne można redukować poprzez kontrolę wyników uzyskanych przez jednostkę, lub tylko sugerowanie, że taka kontrola ma miejsce.

    Synechtry – symbionty, przeważnie żywiące się odpadkami, pasożytnicze lub drapieżne, wrogo traktowane przez kolonię gospodarzy, którymi są owady społeczne, najczęściej mrówki. Do synechtrów należą na przykład niektóre gatunki z rodziny kusakowatych (Coleoptera: Staphylinidae). Chrząszcze te są drapieżnikami (ofiarami są mrówki) lub zjadają zebrany przez mrówki pokarm. Oecophylla – rodzaj mrówek z podrodziny Formicinae. Często nazywane zielonymi mrówkami, lub prządkami (tkaczkami). Jak wszystkie mrówki należą do grupy owadów społecznych. Ich charakterystyczne gniazda są budowane w koronach drzew z liści spojonych przędzą, wydzielaną przez ich larwy, które robotnice przenoszą w żuwaczkach. Ich kolonie osiągają dużą biomasę i wywierają znaczący wpływ na środowisko w którym żyją, między innymi regulując liczebność innych owadów, którymi karmią swoje larwy. Występują głównie w środkowej Afryce, Australii, Indonezji, południowo-wschodniej Azji, oraz na subkontynencie indyjskim.

    Badania terenowe (ang. field work) to termin odnoszący się do wszelkiego rodzaju badań z zakresu nauk społecznych, w których badacz "rusza zza biurka" i przeprowadza swój projekt w analizowanej społeczności. Zjawisko społeczne – zjawisko, fakt społeczny czy proces który istnieje, powstaje i zmienia się w czasie dzięki działaniom zbiorowości społecznych lub grup społecznych. Może występować jedynie w odczuciu przedstawicieli danej społeczności (nie mieć charakteru obiektywnego). Zjawiska społeczne wyróżnione zostały z ogółu zjawisk i przeciwstawione zjawiskom przyrodniczym właśnie ze względu na to, że zjawiska przyrodnicze w przeciwieństwie do społecznych istnieją niezależnie od działań ludzkich.

    Regres społeczny – proces społeczny, którego wynikiem są trwałe zmiany polegające na przekształcaniu się stanu społecznego. Regres społeczny jest przeciwieństwem postępu społecznego, czyli przechodzenia od lepszego do gorszego stanu jakości życia członków społeczeństwa. Pojęcie to oznacza zatem taki rozwój społeczeństwa, który charakteryzuje się:

    Mała grupa społeczna (ang. small group) – w naukach społecznych, niewielka grupa osób "zaangażowanych w interakcje między sobą w ramach pojedynczych spotkań twarzą w twarz lub ciągów spotkań, w czasie których każdy członek otrzymuje pewną ilość wrażeń lub spostrzeżeń na temat innych członków w sposób wystarczająco wyraźny by umożliwić mu – w danym momencie czy też później, gdy odpowiada na pytania – traktowanie każdego z nich jako indywidualną osobę, nawet jeśli będzie to tylko wspomnienie jego obecności". Zdaniem m.in. Znanieckiego, członkowie małej grupy uznają wspólne cele i mają podobne oczekiwania dotyczące zachowania się innych.

    Bezpieczeństwo socjalne to państwowa gwarancja zaspokojenia potrzeb społecznych ludzi spowodowanych ryzykiem socjalnym, np. bezrobociem, niepełnosprawnością, biedą, zdarzeniami losowymi. Realizacja celów bezpieczeństwa socjalnego jest możliwa dzięki różnorodnym narzędzom socjalnym, prawnym i instytucjonalnym - np. poprzez ubezpieczenia społeczne, ochronę zdrowia, system pomocy społecznej, rehabilitację inwalidów itp. Kategoria społeczna to zbiór społeczny, w którym nie występują trwałe interakcje, więzi społeczne, struktura społeczna, normy ani cele, wyodrębniona jednak na podstawie danej cechy członków tego zbioru, np. nauczyciele, więźniowie, bezdomni, lekarze itp.

    Myrmekotrofia – forma mutualizmu, polegająca na pozyskiwaniu przez rośliny związków mineralnych z odpadów kolonii mrówek z tymi roślinami związanych, takich jak odchody czy szczątki owadów. Martwe szczątki stanowią dodatkowe źródło azotu. Dojrzałe osobniki Nepenthes bicalcarata mogą uzyskiwać około 40% azotu występującego w liściach ze współpracy z mrówkami. Rośliny wykształcają specjalne struktury ułatwiające osiedlenie się mrówek. Są to modyfikacje liści, ogonków liściowych, łodyg oraz puste ciernie. Żyjące w takich strukturach mrówki nie tylko przyczyniają się do zwiększenia dostępności związków azotowych, lecz również zapewniają roślinom obronę przed owadami zjadającymi liście. Rośliny pozyskujące azot w wyniku myrmekotrofii występują zwykle w ekosystemach gdzie dostępność tego pierwiastka jest ograniczona. Tę strategię ewolucyjną stosują m.in. epifityczne rośliny z rodzaju Myrmecodia. Grupa formalna – typ grupy społecznej charakteryzujący się sformalizowanymi stosunkami między jednostkami, sztywną strukturą, sformalizowaną kontrolą społeczną i zazwyczaj przypisanymi rolami odgrywanymi przez członków takiej grupy.

    Dodano: 08.06.2012. 16:17  


    Najnowsze