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Come Ant Society si riorganizza attivamente per controllare la diffusione delle malattie

SCIENZEBIOLOGIACome Ant Society si riorganizza attivamente per controllare la diffusione delle malattie

Un primo studio ha mostrato come una società animale si riorganizza attivamente per ridurre la diffusione della malattia.

In generale, l'elevata densità di popolazione in una regione geografica è il principale fattore che contribuisce a una più rapida diffusione di una malattia. Quando le popolazioni diventano dense provoca il sovraffollamento che poi porta al declino delle condizioni di vita. Ciò fa sì che il tasso di trasmissione della malattia aumenti principalmente a causa dei frequenti e stretti contatti tra gli individui. Tali popolazioni diventano terreno fertile per agenti infettivi come virus e batteri.

colonia di formiche

Formiche sono organismi che prosperano quasi ovunque siano esse foreste o deserti e vivono in grandi colonie o gruppi. Le formiche sono note per essere molto socievoli e questo comportamento offre loro un enorme vantaggio rispetto agli insetti o agli animali che esistono da soli. Una colonia di formiche è organizzata in sottogruppi in base alla loro età e ai compiti che ciascuno di questi gruppi deve svolgere. Ci sono principalmente tre tipi di formiche in una colonia: formica regina, femmine che sono principalmente "operaie" e maschi. Il loro obiettivo principale è la sopravvivenza, la crescita e la riproduzione. Quindi, le interazioni di formica con altri membri della colonia non sono davvero casuali come si potrebbe supporre. La formica regina è la più importante in quanto solo lei può deporre le uova ed è l'unico membro di una colonia di formiche che può produrre nuovi membri. Le formiche 'giovani', dette anche 'infermiere' si prendono cura della covata al centro della colonia. Mentre le formiche "anziane" si comportano come raccoglitrici che viaggiano e raccolgono cibo dall'esterno e per questo motivo le formiche anziane sono più esposte e vulnerabili agli agenti patogeni. Un'invasione patogena può causare la diffusione di una malattia e potrebbe probabilmente porre fine all'intera colonia.

Uno studio pubblicato Scienza mostra che quando un agente patogeno che causa una malattia entra in una colonia di formiche, le formiche modificano il loro comportamento per proteggere la loro colonia da un'imminente malattia epidemica. Proteggono la loro regina e tutta la loro covata dal contrarre la malattia e per questo hanno sviluppato un interessante 'meccanismo di difesa'. Un aspetto importante di questo meccanismo è l'"organizzazione sociale" che avviene all'interno della colonia. I ricercatori dell'Institute of Science and Technology Austria e dell'Università di Losanna hanno condotto questo studio utilizzando un sistema di "codice a barre" per seguire e comprendere attentamente le interazioni tra le formiche all'interno di una colonia in circostanze normali rispetto a quando una malattia si sta diffondendo. Hanno posizionato marcatori digitali su circa 2260 formiche da giardino e telecamere a infrarossi hanno catturato l'immagine della colonia ogni mezzo secondo. Questo metodo ha permesso loro di seguire e misurare il movimento e la posizione di ogni membro della formica e anche le loro interazioni sociali all'interno della colonia.

Meccanismo di difesa delle formiche

Per avviare la trasmissione della malattia, circa il 10% delle formiche o delle raccoglitrici più anziane è stato esposto a spore fungine che si diffondono molto rapidamente. È stato effettuato un confronto tra le colonie di formiche prima e dopo l'esposizione agli agenti patogeni. Chiaramente, le formiche si sono rese conto rapidamente della presenza di spore fungine e si sono suddivise in gruppi e hanno cambiato le loro interazioni tra loro. Gli infermieri interagivano solo con infermieri e raccoglitori solo con raccoglitori e la loro interazione reciproca era diminuita. L'intera colonia di formiche ha cambiato la sua risposta, anche quelle formiche che non sono state esposte alle spore fungine. Questo può essere visto come una misura preventiva in quanto riduce il rischio di diffusione della malattia. La tecnica qPCR è stata utilizzata per quantificare il numero di spore trasportate da una formica poiché le spore amplificherebbero la molecola di DNA mirata. È stata tenuta una traccia del numero di spore fungine. Quando le formiche hanno cambiato la loro interazione, anche il modello delle spore fungine ha continuato a cambiare, cosa che era evidente nelle letture.

È stato interessante vedere che la colonia di formiche protegge i suoi "membri preziosi" che possono contribuire - regina, infermiere e giovani lavoratori - e la loro sopravvivenza era della massima importanza. Esperimenti di sopravvivenza dettagliati hanno mostrato che qualsiasi carico patogeno 24 ore dopo la prima esposizione è direttamente correlato alla morte per malattia e con un alto valore di correlazione. La mortalità era alta nelle formiche più anziane o raccoglitrici rispetto alle infermiere e il membro più prezioso - la formica regina - era vivo fino alla fine.

Questo studio fa luce sulla dinamica di una malattia dal punto di vista delle formiche poiché gestiscono collettivamente un probabile rischio di diffusione della malattia. Ha stabilito che le interazioni sociali tra gli organismi sono di importanza cruciale durante la diffusione di una malattia. La ricerca sulle formiche può guidarci a comprendere processi che potrebbero essere rilevanti per altri gruppi sociali di organismi. Dobbiamo valutare quale impatto ha il rischio di malattia e quali misure di controllo adeguate possono essere escogitate. La dinamica a livello di popolazione è imperativa quando vengono presi in considerazione fattori come l'immunologia, la trasmissione delle malattie e la struttura della popolazione.

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{Puoi leggere il documento di ricerca originale facendo clic sul collegamento DOI indicato di seguito nell'elenco delle fonti citate}

Fonte (s)

Stroeymeyt Net et al. 2018. La plasticità dei social network riduce la trasmissione della malattia in un insetto eusociale. Scienza. 362 (6417). https://doi.org/10.1126/science.aat4793

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Squadra SCIEU
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