Mravenci léčí své válečné invalidy pomocí antibiotik. A jsou v tom velmi úspěšní, prokázal výzkum

Afričtí mravenci dokáží u svých zraněných bojovníků odhalit bakteriální infekci. A potom na ni aplikují účinná antibiotika, která snižují smrtnost z devadesáti procent na dvacet, popsala nová studie.

Nájezd proběhl jako obvykle těsně po úsvitu, krátce po šesté ranní. Po bitvě na zemi zůstávají stovky těl. Zranění se pokoušejí dostat pryč, ale chybí jim celé končetiny, v tělech mají obrovské díry. Úmrtnost na taková zranění je přes osmdesát procent. Ke zraněným vojákům nakonec přibíhají jejich druhové a zachraňují je – odnášejí je z bojiště a starají se o ně. Těm nejhůř zraněným pak aplikují na rány antibiotika.

Toto není popis dění na nějakém moderním lidském bojišti, ale ve zvířecí říši. Jde o líčení situace po nájezdu mravenců druhu Megaponera analis, jimž se podle afrického kmene známého svou bojovností říká matabelští mravenci.

Ve světě hmyzu jde o agresory. Jejich kořistí jsou termiti, na jejichž sídla se vrhají v jednotkách o počtu přibližně 200 až 500 vojáků. Nejprve asi hodinu pevnost nepřátel prozkoumávají, aby našli slabiny obrany, a nakonec zaútočí. Větší válečníci ničí opevnění, menší pronikají dovnitř, odkud unášejí těla pobitých termitů. Celou dobu po sobě zanechávají feromonové stopy, takže dělníci pak mohou přenášet kořist do domovského mraveniště.

Takový koordinovaný útok sice vypadá jako dokonalý, ale obránci, v tomto případě termiti, se díky evoluci dokázali svým nepřátelům stejně dobře přizpůsobit. Matabelští jsou sice výrazně větší (se svými 2,5 centimetru patří mezi největší mravence vůbec), ale termiti jsou zase v termitišti doma a využívají také svou početní převahu. Spousta agresorů tak skončí s různě vážnými zraněními.

Paramedici se šesti končetinami

Roku 2017 myrmekologové popsali, že matabelští své zraněné cíleně zachraňují. „Tento druh chování byste u mravenců nečekali; vždy si je představujeme jako tvory, pro něž je typické, že se jedinec automaticky obětuje pro dobro zbytku kolonie,“ vyjádřil se tehdy biolog Erik Frank, který na tomto výzkumu pracoval.

Zdraví mravenci nezachraňují ty zraněné jen tak. Nejprve jim musí přijít prosba o pomoc. Tu poranění vysílají pomocí chemických žláz v kusadlech, jimiž vysílají do svého okolí feromony. Jde o chemické signály, které ostatní mravenci vnímají a okamžitě na ně reagují.

Do mraveniště si pak odnesou nejen mrtvá tělíčka zabitých termitů, ale také mravence, kteří utrpěli zranění v boji – například přišli o tykadla nebo končetiny, a nejsou tedy schopní samostatného pohybu. Zdá se, že takových „válečných invalidů“ zachrání až 96 procent. Pokud by to neudělali, přežila by zraněných asi třetina.

Antibiotika v praxi

Profesor Frank ve svém výzkumu matabelských mravenců pokračoval dál a na konci roku 2023 vydal novou studii, kde popsal rekonvalescenci poranění. Zvířata ve volné přírodě velmi často umírají na infekce, přičemž toto riziko je obzvláště vysoké u druhů, které žijí ve skupinách, kde se patogeny mohou snadno přenášet. Mnoho savců má ve slinách molekuly s antiseptickými vlastnostmi a ví se, že si olizují rány, čímž se pravděpodobně snaží ohrožující množství bakterií snížit.

Podle Franka a jeho kolegů jde ale u savců o čistě instinktivní chování – zranění si olizují vždy a nejsou tedy zřejmě schopní rozpoznat, jestli už jsou infikovaná. Mravenci jsou v tom navzdory svému malému mozku schopnější. Nový výzkum ukazuje, že až 22 procent útočníků přišlo o jednu nebo více nohou. Jejich nezranění spolubojovníci je ale odnesou zpět do hnízda, kde jim ránu do tří hodin od utržení olíznou a ošetří.

Hlavní příčinou smrti je u matabelských bakterie Pseudomonas aeruginosa. Ukázalo se, že právě rány infikované touto bakterií reagují jinak a častěji je ošetřují. Už dříve vědci objevili na hrudi mravenců takzvanou metapleurální žlázu, která vylučuje směs látek připomínajících naše dezinfekční prostředky. Ničí mikroorganismy a plísně a mravenci jimi asanují vlhké prostředí svých podzemních hnízd.

Tento orgán vytváří u matabelských 112 organických sloučenin, z nichž 23 je vědě neznámých. Frank a jeho kolegové je testovali a zjistili, že přibližně polovina z nich má buď antimikrobiální účinky, nebo hojí rány jiným způsobem. Účel ostatních není jasný. „S výjimkou člověka neznám žádného jiného živého tvora, který by dokázal provádět tak sofistikované lékařské ošetření ran,“ uvedl vědec.

Vytvářet tyto složité molekuly stojí mravence spoustu energie, takže jimi nechtějí plýtvat na zranění, jež nejsou životu nebezpečná. A tak si vyvinuli si schopnost detekovat výše popsané bakterie – a možná i některé další. Jiné druhy mravenců, které žijí méně nebezpečným způsobem života, produkují mnohem méně chemických látek s potenciálním antibiotickým profilem.

Léčba je nezbytná, protože smrtící bakterie jsou v prostředí mravenců běžné. Když autoři aplikovali půdu z oblastí obývaných matabelskými na rány, bakteriální zátěž během dvou hodin prudce vzrostla, a to nejen v místě zranění, ale i v hrudních koších mravenců. Když vědci nakažené mravence umístili do izolace, 90 procent z nich do 36 hodin uhynulo. U těch, kteří se vrátili do kolonie, to bylo jenom 22 procent, což dokazuje účinnost léčby. Na druhé straně mravenci, kteří byli zraněni, ale nebyli infikováni, měli podobnou míru přežití o samotě i v hnízdě.

A možná i praktické využití

Moderní svět se potýká se stoupající odolností různých baterií vůči antibiotikům, takže není divu, že autoři uvažují i nad praktickým využitím jejich objevu. Gen kódující u matabelských nejrozšířenější antimikrobiální proteiny by mohl být zajímavým cílem zkoumání – už jen proto, že bakterie Pseudomonas aeruginosa je jednou z hlavních příčin komplikací u zranění ve válkách i u lidí.

Na této studii se podílela i původem česká vědkyně Lucie Kešnerová, která působí na univerzitě v Lausanne.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Hradby Pompejí zřejmě poškodila palba z těžkého antického kulometu polybolu

Italští archeologové detailně prozkoumali díry v severní části pompejských hradeb. Zjistili, že je nezpůsobily katapulty ani ruční zbraně, ale mechanický samostříl schopný automaticky odpalovat více střel po sobě.
před 3 hhodinami

USA zažívají vlnu veder. V Arizoně naměřili 43 stupňů

Západ Spojených států se potýká s vlnou veder, v Kalifornii a Arizoně padají teplotní rekordy. Arizonská obec Martinez Lake ve čtvrtek naměřila 43 stupňů Celsia, což je ve Spojených státech nový březnový rekord, uvedla podle stanice NBC News Národní meteorologická služba (NWS).
před 8 hhodinami

Alpské ledovce se roztékají před očima. Ty v Německu zřejmě zmizí do třicátých let

Poslední čtyři německé ledovce za poslední dva roky ztratily více než čtvrtinu své plochy, odtávání je tak výrazně rychlejší, než se dosud předpokládalo. Uvádí to nová studie, která za hlavní příčinu považuje změnu klimatu. Geograf Wilfried Hagg z mnichovské univerzity a glaciolog Christoph Mayer z Bavorské akademie věd výsledky svého výzkumu zveřejnili v předvečer Světového dne ledovců, který je 21. března.
před 9 hhodinami

Chytré hodinky sportujícího vojáka odhalily polohu francouzské letadlové lodě

Díky sportovní aplikaci Strava, kterou používal jeden z vojáků při běhání, se francouzskému deníku Le Monde podařilo ve Středozemním moři lokalizovat francouzskou letadlovou loď Charles de Gaulle. Le Monde o tom informoval na svém webu. Plavidlo se přibližuje k Íránu, proti němuž od 28. února provádějí Izrael a Spojené státy vzdušné údery.
před 9 hhodinami

Do ugandského národního parku se po dekádách vrátili nosorožci

Tento týden byli v národním parku Kidepo Valley na severovýchodě Ugandy vypuštěni do volné přírody dva bílí nosorožci jižní. Jsou prvními ze skupiny osmi jedinců, kteří se mají usadit v parku, kde byl poslední nosorožec zabit v roce 1983. Na jejich navrácení do místní přírody nyní částečně dohlíží Ugandský úřad pro ochranu divoké zvěře (UWA).
včera v 11:48

Vědci popsali, kdy se mezi indiány rozšířily luky a šípy

Nový archeologický výzkum zkoumal nejstarší zbraňové artefakty nalezené v Severní Americe. Vědcům se je podařilo velmi přesně datovat, takže poprvé dokázali popsat, kdy tam luky a šípy nahradily oštěpy a praky.
včera v 11:00

Archeologové našli ve Velkém Meziříčí středověkou studnu a asi i základ pranýře

Ve středu Velkého Meziříčí letos archeologové odkryli zasypanou středověkou studnu a kruhový podstavec, který zřejmě sloužil jako pranýř. Našli také základy středověké pece. Oznámil to Šimon Kochan ze zapsaného ústavu Archaia Brno, který na místě pracuje. Záchranný archeologický výzkum doprovází postupnou obnovu náměstí a přilehlých ulic, která začala loni zjara. Stavební práce budou podle radnice dokončené příští rok.
včera v 10:45

VideoUnikátním ekosystémem Pražského hradu se zabývali přírodovědci

Pražský hrad byl sídlem králů, císařů i prezidentů. Ale také více než sedmi stovek druhů rostlin, 220 druhů hmyzu a více než čtyřiceti druhů ptáků. Teď tam přírodovědci popsali dokonce několik druhů, které až doposud z tuzemské přírody vůbec neznali – včetně unikátního roztoče pancířníka. Nejzajímavějším místem v areálu je podle biologů Jelení příkop, který obsahuje neporušenou „krajinu“, jež sahá až do dob mamutích stepí z doby ledové.
včera v 07:28
Načítání...