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研究发现蚂蚁对防疫社会隔离的反应竟然与人类相似

2021-04-11 08:04 · 稿源:cnbeta

蚂蚁对防疫社会隔离的反应与人类和其他社会哺乳动物类似。一个以色列-德国研究小组的一项研究揭示了与群体隔离的蚂蚁的社会和卫生行为的改变。研究小组特别惊讶的是,被隔离的蚂蚁大脑中的免疫和压力水平双双下降。

"这使得免疫系统的效率降低,这种现象在社会隔离的人类身上也很明显--尤其是目前在COVID-19危机期间,"约翰内斯-古腾堡大学美因茨分校(JGU)领导这项研究的Susanne Foitzik教授说。一项对德国原产的一种蚂蚁的研究最近发表在《分子生态学》上。

隔离对社会性昆虫的影响至今鲜有研究

人类和其他社会性哺乳动物体验到与群体隔离是一种压力,对他们的总体福祉和身体健康产生负面影响。"被孤立的人变得孤独、抑郁和焦虑,并遭受免疫系统的削弱和整体健康受损,"文章的主要作者、以色列特拉维夫大学美因茨研究小组的合作伙伴Inon Scharf教授补充道。

虽然隔离的影响已经在人类和小鼠等社会性哺乳动物中进行了广泛的研究,但人们对社会性昆虫在类似情况下的反应知之甚少--尽管它们生活在高度进化的社会系统中。例如,蚂蚁一生都是作为同一个蚁群的成员生活,并依赖于它们的蚁群配偶。工蚁放弃自己的繁殖潜力,致力于喂养幼虫、清洁和保卫蚁巢以及寻找食物,而蚁后所做的不过是产卵而已。

一只Temnothorax nylanderi工蚁的图纸。资料来源:特拉维夫大学的Inon Scharf

研究小组研究了社会隔离对Temnothorax nylanderi物种蚂蚁的影响。这些蚂蚁栖息在欧洲森林中的橡子树及地面上的洞穴中。研究过程中,从事育雏工作的年轻工蚁被从14个蚁群中单独带走,并在不同的时间内被隔离饲养,从1小时到最长28天。

该研究在2019年1月至3月间进行,并强调了观察到的三个特别方面的变化。在隔离结束后,工蚁们对他们的成年伴侣的兴趣减少了,但他们花在育雏接触中的时间却增加了,另一方面,他们花在梳理自己身上的时间也减少了。"这种卫生行为的减少可能会使蚂蚁更容易受到寄生虫的侵害,但这也是其他社会生物中社会剥夺的典型特征,"Susanne Foitzik教授解释说。

隔离造成的压力会对免疫系统产生不利影响

虽然这项研究显示分离的昆虫的行为发生了重大变化,但其在基因活动方面的发现更为惊人。许多与免疫系统功能和应激反应有关的基因被下调。换句话说,这些基因的活性降低了。"这一发现与对其他社会性动物的研究一致,这些研究表明,隔离后免疫系统会减弱。"伊农·沙夫教授说。

由Susanne Foitzik教授领导的生物学家团队的这一发现是首次将行为学和基因分析相结合,对社会性昆虫的隔离影响进行研究。

"我们的研究表明,蚂蚁和社会性哺乳动物一样受到隔离的影响,并表明社会性动物的社会福利、压力耐受性和免疫能力之间存在普遍联系,"Foitzik总结了以色列-德国研究的结果。

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