Naukowcy odkryli, że mrówki potrafią wykonywać amputacje i ratować życie

Odkryto, że brązowe mrówki cieśle z Florydy posiadają umiejętności chirurgiczne, które wcześniej uważano za zarezerwowane wyłącznie dla ludzi.

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, czy praktyka ratowania życia jest unikalna dla ludzi? Możesz być zaskoczony, odkrywając, że mrówki też to robią.

Naukowcy odkryli, że jeden gatunek – pospolite, brązowe mrówki cieśle z Florydy, pochodzące z tego amerykańskiego stanu, posiadają inteligencję medyczną.

Te niewielkie stworzonka wybiórczo leczą zranione kończyny innych mrówek w swoich gniazdach, czyszcząc ich rany lub amputując uszkodzone kończyny i części ciała.

Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Current Biology obnaża talenty mrówek w dziedzinie medycyny.

Wyniki badań dowodzą, że owady potrafiły dostosować metodę leczenia do rodzaju doznanego urazu i skutecznie pomagać swoim współtowarzyszom w gnieździe w powrocie do zdrowia.

To odkrycie stanowi ogromny krok naprzód w zrozumieniu tego gatunku.

„Jeśli chodzi o zachowania amputacyjne, to jest to dosłownie jedyny przypadek w świecie zwierząt, w którym doszło do wyrafinowanej i systematycznej amputacji osobnika przez innego przedstawiciela tego samego gatunku” – wyjaśnia Erik Frank, ekolog behawioralny z Uniwersytetu w Würzburgu i współautor badania.

Co odkryli naukowcy na temat medycznego procesu myślowego mrówek?

W artykule opublikowanym w 2023 r. odkryto, że inna grupa mrówek, Megaponera analis, potrafi wykorzystywać specjalny gruczoł do wstrzykiwania do ran związków przeciwdrobnoustrojowych, których celem jest zwalczanie potencjalnych infekcji.

Oznacza to, że opatrywanie ran nie było wśród mrówek zjawiskiem zupełnie nieznanym.

Jednak mrówki cieśle z Florydy są szczególnie imponujące, ponieważ nie posiadają tego gruczołu i zamiast tego, wydaje się, że do leczenia swoich współtowarzyszy używają wyłącznie środków mechanicznych.

Naukowcy odkryli, że mechaniczna pielęgnacja kończyny odbywa się na dwa sposoby: mrówki albo czyszczą rany wyłącznie za pomocą aparatu gębowego, albo decydują się na oczyszczenie i całkowitą amputację nogi.

Obserwowano, jak mrówki oceniają rodzaj obrażeń i na tej podstawie podejmują świadome decyzje o wyborze drogi ucieczki.

W ramach badania przeanalizowano dwa rodzaje urazów nóg – rany cięte kości udowej oraz rany na kości piszczelowej przypominającej kostkę.

Eksperci stwierdzili, że wszystkie urazy kości udowej były spowodowane wstępnym oczyszczeniem rany przez jednego ze współlokatorów, po czym drugi odgryzał nogę w całości.

Natomiast w przypadku urazów kości piszczelowej mrówki zapewniały jedynie mniej inwazyjne czyszczenie jamy ustnej.

W obu przypadkach interwencja mrówek skutkowała znacznie większą przeżywalnością owadów z zakażonymi ranami.

„Urazy kości udowej, w przypadku których zawsze amputowano nogę, miały wskaźnik powodzenia około 90 lub 95 procent” — mówi Frank. „W przypadku kości piszczelowej, której nie amputowano, wskaźnik przeżycia nadal wynosił około 75 procent”.

Bez tej pomocy wskaźnik przeżywalności w przypadku nieleczonych, zakażonych otarć kości udowej i piszczelowej jest znacznie niższy i wynosi odpowiednio 40 i 15 procent.

„Ten poziom wrodzonej współpracy jest dla mnie uderzający” – mówi Frank.

Skąd mrówki wiedzą, jak skutecznie leczyć urazy?

W ramach badań naukowcy postawili hipotezę, że preferowana metoda leczenia rany może mieć związek z ryzykiem zakażenia w miejscu rany.

Badania mikrotomografii komputerowej kości udowych mrówek wykazały, że składają się one w dużej mierze z tkanki mięśniowej, co sugeruje, że pełnią one funkcjonalną rolę, pompując krew z nogi do reszty ciała.

W przypadku uszkodzenia mięśni, zmniejsza się ich zdolność do krążenia krwi zawierającej potencjalnie bakterie.

Kość piszczelowa z kolei ma o wiele mniej tkanki mięśniowej i w związku z tym ma znacznie mniejszy udział w krążeniu krwi.

„W przypadku urazów kości piszczelowej przepływ hemolimfy był mniej utrudniony, co oznaczało, że bakterie mogły szybciej przedostać się do organizmu. Natomiast w przypadku urazów kości udowej szybkość krążenia krwi w nodze była spowolniona” – wyjaśnia Frank.

Można by pomyśleć, że w takim przypadku najbardziej odpowiednim rozwiązaniem będzie amputacja całej nogi, gdyż uszkodzenie kości piszczelowej przyspiesza rozwój infekcji.

Jednak zaobserwowano coś przeciwnego – a wynika to z szybkości, z jaką mrówki potrafią amputować nogę.

Typowa amputacja prowadzona przez mrówki trwa co najmniej 40 minut. Jeśli chodzi o urazy piszczeli, jeśli noga nie zostanie natychmiast usunięta po zakażeniu, mrówka nie przeżyje.

„Ponieważ mrówki nie są w stanie przeciąć nogi wystarczająco szybko, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się szkodliwych bakterii, starają się ograniczyć prawdopodobieństwo śmiertelnej infekcji, poświęcając więcej czasu na oczyszczenie rany kości piszczelowej” – mówi Laurent Keller, starszy autor raportu i biolog ewolucyjny z Uniwersytetu w Lozannie.

„Mrówki potrafią zdiagnozować ranę, sprawdzić, czy jest zakażona lub jałowa i leczyć ją przez długi czas pod okiem innych osobników. Jedynym systemem medycznym, który może się z tym równać, jest system ludzki” – dodaje Frank.

Ale co jest powodem tej pozornej biegłości medycznej wśród mrówek?

„To naprawdę wszystko wrodzone zachowanie” – wyjaśnia Keller. „Zachowania mrówek zmieniają się w zależności od wieku osobnika, ale jest bardzo mało dowodów na jakiekolwiek uczenie się”.