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

AI od Anthropicu se při testech nabourala do systémů tří firem

Několik týdnů po hackerském útoku modelu umělé inteligence (AI) společnosti OpenAI, vývojáře ChatGPT, její konkurent Anthropic přiznal, že se mu stalo něco podobného. Při testování umělá inteligence Anthropicu neplánovaně vnikla do počítačových systémů tří firem, uvedla na svém blogu společnost. Skutečnost, že se model AI při testu z vlastní iniciativy stal hackerem byla považována za bezprecedentní incident a varovný signál pro technologický průmysl, nyní je však jasné, že to nebyl ojedinělý případ, upozornila agentura DPA.
před 1 hhodinou

Srpen bude teplý, naznačují předpovědi. Jeho začátek přinese tropické noci

Zbytek prázdnin bude dle dostupných předpovědí pokračovat v dosavadních trendech, tedy horku ve dne i v noci. První čtvrtina měsíce přinese pokračování vlny veder s teplotami nad 30 stupňů.
před 2 hhodinami

Dopady silného jevu El Niño by se mohly projevit i v Estonsku

V Tichomoří sílí jev El Niño, který by mohl dosáhnout rekordních hodnot. Vědci varují, že jeho dopady, včetně prudkého růstu globálních teplot, by mohly zasáhnout oblasti daleko za tropickým pásmem.
před 3 hhodinami

Vědci z Česka popsali gen, který pomáhá rostlinám zvládat sucho

Výzkumníci z centra CEITEC Masarykovy univerzity popsali gen, který pomáhá rostlinám odolávat horku, suchu a stresu, který tyto podmínky vyvolávají. Objev by mohl přispět ke šlechtění nových odrůd zemědělských plodin.
před 4 hhodinami

Teplotní rekordy padly ve čtvrtek na mnoha místech Česka. Podívejte se na mapu

Česko zažívá další vlnu mimořádně horkého počasí. V Doksanech na Litoměřicku ve čtvrtek odpoledne naměřili meteorologové 40,1 stupně Celsia. Teplotní rekordy padly na 114 ze 171 stanic. Přes 39 stupňů bylo v Plzni Bolevci, v Plzni na Mikulce a také Rokycanech. V pátek má být ještě o něco tepleji.
včeraAktualizovánopřed 15 hhodinami

Extrémní horka vyžadují výjimečná opatření, říkají experti

Česko se na konci pracovního týdne potýká s mimořádně vysokými teplotami, víkend přinese úlevu s hodnotami „jen“ kolem dvaatřiceti stupňů. Po něm se vedra dle předpovědi opět vrátí. S takto vysokými teplotami lidé v tuzemsku zatím nemají dlouhodobě příliš zkušeností, proto vědci i instituce přicházejí s radami, jak tyto extrémy přežít ve zdraví.
před 20 hhodinami

Vedra zastavují jaderné elektrárny. Po Francii hlásí problémy Maďaři a Rumuni

Čtvrtá letošní vlna veder má v částech Evropy negativní dopady na výrobu elektřiny z jádra. Stejné problémy při předchozích teplotních extrémech přitom zaznamenávaly i jaderné elektrárny na západě kontinentu.
před 22 hhodinami

Ptačí chřipka je v Austrálii. Vědci hlásí desítky případů a obávají se šíření

Mezi volně žijícími ptáky v Austrálii se poprvé začal šířit vysoce nakažlivý virus ptačí chřipky H5N1. Podle agentury AFP to ve středu oznámila hlavní státní veterinářka Beth Cooksonová. Podle ní jde o očekávaný, ale znepokojivý vývoj, který může vést k rozsáhlejšímu šíření nákazy mezi divokými zvířaty.
včera v 11:18

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.