Муравьи-хирурги: как насекомые проводят операции для спасения раненых товарищей

В мире животных открытые раны — ворота для инфекций, которые нередко приводят к гибели. Чтобы предотвратить заражение, многие виды используют различные защитные механизмы, например, обрабатывают раны антимикробными веществами. У многих видов муравьев такую функцию выполняют секреты метаплевральной железы. Однако некоторые роды, включая Camponotus, утратили эту железу в процессе эволюции. Как же эти муравьи справляются с инфекциями?

Ученые, изучающие поведение муравьев Camponotus floridanus, обнаружили удивительный механизм борьбы с инфекцией. Оказывается, эти муравьи способны удалять поврежденные конечности у своих сородичей.

Если рабочий муравей получает травму ноги на уровне бедра, другие муравьи отгрызают поврежденную конечность у основания, в области вертлуга. Такое поведение наблюдается в 76% случаев и существенно повышает шансы раненого муравья на выживание. Однако если повреждена голень, муравьи не удаляют конечность, а вместо этого интенсивно ухаживают за раной, вылизывая ее.

Чтобы выяснить, почему муравьи действуют именно так, ученые провели серию экспериментов. Они наносили на раны муравьёв культуру бактерии Pseudomonas aeruginosa, которая опасна для многих видов муравьёв. Выяснилось, что удаление бедра эффективно предотвращает распространение инфекции и повышает выживаемость муравьёв. А вот удаление голени не оказывает такого эффекта, если не провести его сразу же после заражения.

Изучив строение ног муравьев с помощью микротомографии, ученые обнаружили, что в бедре находится большая часть мышц, отвечающих за циркуляцию гемолимфы — жидкости, выполняющей у насекомых функции крови. Повреждение бедра, вероятно, нарушает циркуляцию гемолимфы, что даёт муравьям время удалить конечность до того, как инфекция распространится по организму. В голени же мышц значительно меньше, а канал гемолимфы шире, что, возможно, способствует быстрому распространению инфекции. Поэтому удаление голени эффективно только в том случае, если его провести немедленно после заражения.

Интересно, что муравьи удаляют бедро как у зараженных, так и у не зараженных сородичей. Возможно, это объясняется тем, что в естественной среде риск заражения открытой раны очень высок. Исследования, проведённые ранее на муравьях другого вида (Megaponera analis), показали, что в естественных условиях муравьи с необработанными ранами чаще не выживают от инфекции.

Таким образом, исследование демонстрирует удивительный пример адаптации социальных насекомых к борьбе с инфекциями. Муравьи Camponotus floridanus способны определять локализацию раны и выбирать наиболее эффективную стратегию: удаление конечности или интенсивный уход за раной. Это открытие в очередной раз подчеркивает сложность и многогранность мира социальных насекомых.