作者:王方 来源:中国科学报 发布时间:2024/7/3 15:47:08
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救命,蚂蚁为同伴截肢

 

7月2日,一项发表于《当代生物学》的研究表明,一些蚂蚁会咬掉被感染的同伴的四肢,以增加它们的生存机会。这使其成为唯一有记录的除人类外为挽救他人生命而采取截肢手段的动物。

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佛罗里达木蚁。图片来源:PaulYoung/Alamy

蚂蚁是为数不多会照料同伴受伤处的动物之一。例如,马塔贝勒蚂蚁通过分泌由特殊腺体产生的抗菌物质治疗感染。但并不是所有蚂蚁都有这种腺体。

论文通讯作者、德国维尔茨堡大学的Erik Frank说:“我们想弄清楚不能使用‘抗生素’的蚂蚁身上会发生什么。”

Frank的同事、瑞士洛桑大学的Dany Buffat在实验室里观察佛罗里达木蚁群落时,发现一只蚂蚁正在咬一个同伴受伤的腿。

“一开始我并不相信,我想一定有别的事情发生了。”Frank说,“也许有威胁,或者蚂蚁认为它们在攻击敌人。”

在分析了蚁群的视频片段后,研究小组发现了更多截肢事件。被截肢者每一次都没有挣扎的迹象。更重要的是,这些截肢事件仅发生在一只蚂蚁的前腿上。

为了了解更多信息,研究小组对72只木蚁进行了大腿损伤和感染处理。一半蚂蚁接受了截肢手术,而其他蚂蚁则作为对照。被截肢的蚂蚁死亡率比对照组低90%,这表明手术成功阻止了病原体的传播。

相反,如果伤口在蚂蚁的后腿上,其他蚂蚁就不会进行截肢。当研究小组用后腿受伤的蚂蚁重复这个实验时,被截肢者和对照组的死亡率是一样的。

Frank说:“这可能与蚂蚁的生理学构造有关。昆虫不像我们那样有心脏。”

通过使用微CT扫描,研究小组发现许多肌肉集中在木蚁的前腿上。这意味着对前腿截肢会切断泵血的肌肉,防止血液循环和感染传播。另一方面,由于后腿缺乏这些肌肉,截肢并不能阻止其扩散。

美国波士顿大学的JamesTraniello表示:“这一发现推动了人们对群居昆虫行为免疫系统的理解。”

德国雷根斯堡大学的TomerCzaczkes对截肢手术的针对性感到惊讶。“它们不是对任何损伤进行全面截肢,而是只在合理的情况下才做。更可能的是,这是蚂蚁与生俱来的先天行为。”

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.06.021
 
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