当病原体进入它们的殖民地时，蚂蚁会改变它们的行为以避免疾病的爆发。通过这种方式，他们可以保护女王，育雏和年轻工人免于生病。这些结果来自奥地利科学技术研究所(IST奥地利)的Sylvia Cremer和洛桑大学的Laurent Keller之间的合作，今天发表在“科学”杂志上。

高人口密度以及个体之间频繁和密切的接触有助于疾病的快速传播。为了保护他们的殖民地，蚂蚁已经形成了疾病防御机制，包括对其社会组织的适应。蚂蚁不会与其他殖民地成员随机互动，而是根据他们的年龄和他们执行的任务分组。虽然年轻工蚁，即所谓的“护士”，在殖民地中心照顾有价值的育雏，但老年工蚁成为在巢外收集食物的觅食者。这些觅食的蚂蚁更容易接触病原体。

加强堡垒

研究人员使用Keller小组开发的“条形码”系统来跟踪蚂蚁之间的相互作用，特别是观察疾病传播时的行为。在第一个实验中，他们将数字标记放置在2'266个花园蚂蚁上。红外摄像机每半秒拍摄一次殖民地图像，因此研究人员可以跟踪和测量每个人的运动和位置，以及他们的社交互动。研究人员表明，蚂蚁细分为群体可以预防性地发挥作用并降低疾病传播的风险。

然后将10%的工蚁(所有觅食者)暴露于真菌孢子中，通过接触容易扩散。比较病原体暴露前后的蚁群表明，蚂蚁可以快速检测到真菌孢子的存在并改变它们的行为，从而加强已有的防御能力。“蚂蚁改变了他们互动的方式以及他们与之互动的方式，”Sylvia Cremer解释说，“蚂蚁之间的派系变得更加强大，集团之间的联系减少了。觅食者与觅食者的互动更多，护士更多地与护士交往。这是一种回应整个殖民地 - 也不是自己用孢子治疗的动物会改变他们的行为。“劳伦特凯勒补充说：“

使用Cremer小组中建立的高灵敏度qPCR方法，研究人员可以精确量化单个蚂蚁在其身体上携带的孢子数量。qPCR监测靶向DNA分子在所谓的聚合酶链反应过程中如何被扩增。这使得研究人员可以得出关于DNA含量的结论，以及通过推断在开始时存在多少真菌孢子的结论。

由于蚂蚁改变了它们的相互作用方式，孢子转移模式也发生了变化。只有少数人接受高病原体剂量，这可能导致疾病。此外，更多的蚂蚁接受了低剂量，Cremer和她的团队此前表示不会引起疾病，而是在面对未来的感染时保护 - 类似于人类的变异。“病原体分布在许多肩膀上，蚂蚁的免疫系统可以很好地处理这种较低的病原体水平，这提供了一种免疫记忆，”克雷默说。

保护皇后

分析还表明，该殖民地保护特别珍贵的动物。女王，唯一复制的个体，以及护士，仍然可以为殖民地贡献数小时工作的年轻工蚁，接受的病原体较少。“在殖民地，并非所有动物都必须受到保护 - 但最有价值的个体应该存活下来，”凯勒解释说。

研究人员还进行了一项生存实验，了解暴露后24小时的病原体负荷与疾病死亡的关系。Laurent Keller小组的第一作者和Postdoc说，相关性很高：“我们根据病原体暴露后24小时内与其他蚂蚁的相互作用，计算了每只蚂蚁的预测孢子负荷。暴露后9天的高预测孢子负荷比预测孢子负荷低的蚂蚁更容易死亡。“她总结道：“觅食者的死亡率高于护士。所有的女王在实验结束时仍然活着。”

Cremer说：蚂蚁如何集体处理诸如流行病风险等问题，可以深入了解疾病动态的一般原则。社会互动是疾病传播的途径，也是流行病传播方式的基础。蚂蚁的基础研究可以帮助我们更深入地了解流行病学过程，这也可能与其他社会群体相关。“