Муравьи изменяют архитектуру своих гнёзд для защиты от эпидемий

Микро-КТ сканирование колонии муравьёв. Автор: Университет Бристоля

Исследование Университета Бристоля показало, что муравьи вносят серию продуманных архитектурных изменений в свои гнёзда, чтобы предотвратить распространение болезней.

Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что гнёзда, построенные колониями, подвергшимися воздействию болезни, имели значительно более разнесённые входы и были более разделены, с меньшим количеством прямых соединений между камерами.

Ведущий автор исследования Люк Леки, аспирант-исследователь в области биологических наук Университета Бристоля, заявил: «Мы уже знаем, что муравьи меняют своё поведение при рытье в ответ на другие факторы почвы, такие как температура и состав почвы. Это первый случай, когда нечеловеческое животное продемонстрировало способность модифицировать структуру своей среды, чтобы снизить передачу болезни».

Муравьи обладают рядом поведенческих реакций на болезни, которые помогают формировать социальный иммунитет: от удаления болезнетворных грибковых спор частями рта и опрыскивания подвергшихся воздействию членов колонии дезинфицирующим ядом до самоизоляции заражённых муравьёв для защиты всей колонии.

В дикой природе муравьи роют сложные трёхмерные гнёзда с туннелями и камерами для выполнения различных функций, таких как хранение пищи или защита своего потомства. Исследователи использовали микро-КТ, передовую технику 3D-сканирования, чтобы выяснить, как муравьи, подвергшиеся воздействию патогенов, выкапывают свои гнёзда по сравнению со здоровой колонией.

Автор: Университет Бристоля

Исследователи изучили две группы по 180 рабочих муравьёв, которых поместили в два контейнера, заполненных почвой, где они начали рыть гнёзда. Через 24 часа в каждое гнездо добавили по 20 дополнительных муравьёв, причём одна группа была подвергнута воздействию грибковых спор. Затем муравьям дали копать ещё шесть дней, периодически делая микро-КТ сканы.

После того как исследователи построили 3D-модели гнёзд, они провели симуляции распространения болезни. Моделирование показало, что модифицированные гнёзда снижают риск воздействия болезни на особей в высоких, потенциально смертельных дозах.

Благодаря этим архитектурным изменениям муравьи, подвергшиеся воздействию болезни, защищают уязвимые отсеки, в которых хранятся запасы пищи и их потомство.

Люк отметил: «Одним из наших самых удивительных открытий стало то, что когда мы включили самоизоляцию муравьёв в симуляции, эффект самоизоляции в снижении передачи болезни оказался ещё сильнее в гнёздах, подвергшихся воздействию патогенов, по сравнению с контрольными гнёздами».

Это исследование может вдохновить будущие подходы к управлению социальными пространствами у людей с учётом растущей угрозы эпидемий.

Подобно муравьиным гнёздам, человеческие города представляют собой сложную сеть пространственных структур. Балансирование между потоком полезных вещей, таких как ресурсы, информация и люди, и ограничением передачи болезней становится всё более важным по мере роста угрозы эпидемий во всём мире.

Больше информации: Luke Leckie et al, Architectural immunity: Ants alter their nest networks to prevent epidemics, Science (2025). DOI: 10.1126/science.ads5930. www.science.org/doi/10.1126/science.ads5930

Источник: University of Bristol