Mravenci jsou dokonalí epidemiologové. Infekční nemoci zvládají díky jednotě

Mravenci jsou mistry obrany proti nakažlivým nemocem. Dokázali dotáhnout do dokonalosti společnou péči jeden o druhého, aby tak zabránili šíření nemocí v kolonii. Jak ale jednotlivý mravenec pozná, koho má ošetřovat? Zaměřil se na to tým rakouských a slovenských vědců, který to zkoumal z pohledu více oborů – biologie, epidemiologie nebo matematiky.

Kromě lidských velkoměst je jen málo míst, která by nahrávala šíření nakažlivých nemocí víc než mraveniště. Droboučtí tvorečkové žijí natěsnaní v obrovských koloniích, jsou tam namačkaní jeden na druhého a nabízejí tak infekcím ideální možnosti k tomu, aby se šířily. Ale přesto se (většinou) nešíří. 

Mravenci se totiž v boji proti nakažlivým nemocem dokáží sjednotit a spolupracovat při kontrole epidemie jako žádný jiný známý druh. Podobně jako lidé se ti zdraví starají o nemocné.

Mravenci žijící v mraveniších podle starších studií zvládají takřka dokonale to, čemu lidé říkají epidemiologie – tedy společnou ochranu proti nakažlivým nemocem. Základem je v ní společenská imunita, což je jednoduché vyjádření toho, že o ochranu kolonie se musí snažit všichni její členové a čím lépe na tom spolupracují, tím lépe tento štít proti infekcím funguje.

Předchozí studie popsaly, jak se členové kolonie o sebe navzájem starají, zejména tím, že z infikovaných hnízdních kolegů odstraňují zárodky a spory a postřikují je přirozenými dezinfekčními chemikáliemi. 

Fyzika, matematika, epidemiologie

Tento výzkum byl tak složitý, že se pro něj musely spojit tři různé obory. Experimentální biologii zastupovala Sylvia Cremerová, teoretickou fyziku Gašper Tkačik a matematiku Katarína Boďová z Univerzity Komenského v Bratislavě. Výsledky vydali v renomovaném časopise Nature Communications.

V rámci experimentu sledovali chování mravenců druhu Lasius neglectus a pozorovali, jak moc houbových spor na svých tělech nesou. A co s tím dělají. Ukázalo se, že mravenci se při ošetřování přednostně zaměřují na nejinfekčnějšího člena kolonie, tedy toho, který má největší nálož patogenu. „Mravenci si obvykle vybírají toho, kdo má aktuálně nejvyšší nálož spor, ačkoli nálož spor se neustále mění v důsledku samotné péče o ostatní,“ vysvětlují autoři. „To jim umožňuje dynamicky reagovat na změny v ohrožení nemocí.“

Na rozdíl od lidských nemocnic se ale také starají o ostatní hned poté, co jsou sami ošetření: jako by se člověk v nemocnici po vyléčení z nemoci okamžitě stal zdravotní sestrou.

Mravenci neposuzují jenom míru nakažlivosti ostatních, ale jsou také citliví na „sociální zpětnou vazbu“, kterou dostávají od zbytku kolonie ohledně své vlastní nakažlivosti. Zjednodušeně: ti silně nakažení dostávají od zbytku mraveniště jasný signál, ať se ani nepokoušejí starat o ostatní, kteří trpí méně.

Tato jedinečná kombinace jednoduchých pravidel vede k tomu, že nejvíce infekční členové kolonie jsou ošetřováni nejméně infekčními členy kolonie. Podle autorů studie to vede k vysoce účinné kontrole nákazy na úrovni celé kolonie.

Bez spolupráce by to nešlo

Experimentální přístupy ale mají své limity. Vědci sice mohli pozorovat, co mravenci dělají, ale nebyli schopní vysvětlit, proč to dělají. Individuální rozhodování, které formuje skupinové chování, zůstávalo záhadou. To pomohli vysvětlit až matematici a fyzici v týmu.

Společně odhalili, které informace mravenci využívají při rozhodování, kdy se zapojí do péče o druhé a na koho se zaměří. Boďová vysvětluje: „Mravenci se řídí jednoduchým pravidlem. Když se setkají s jiným mravencem, který má hodně výtrusů (hub), je pravděpodobnější, že se o něj budou starat.“ To znamená, že mravenci si nemusí pamatovat množství spor u všech členů kolonie, ale mohou se spolehnout pouze na informace, které získají z kontaktu s mravenci ve svém okolí.

Tento systém samozřejmě není dokonalý. Mravenci také někdy ošetřují méně infekční jedince. Mnoho drobných vychýlení směrem k ošetřování mravenců s vyšším množstvím infekčních hub, které provádějí všichni členové kolonie, se ale kumuluje do jasného výběru a účinného čištění na úrovni kolonie. Mravenci mohou reagovat na minimální rozdíly v množství spor, ale rozhodují se přesněji, když je rozdíl vyšší.

„Stále nevíme, jak mravenci vnímají rozdíl v zatížení sporami. Možná mají infekčnější mravenci silnější houbový pach,“ popisuje hypotézu Cremerová. Možným vodítkem by pro ně mohl být estrogel, což je základní membránová sloučenina, kterou mají všechny houby.  

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Neurážejte naše AI, varuje Anthropic uživatele

Lidé, kteří používají modely umělé inteligence (AI) společnosti Anthropic, by je podle ní už nadále neměli urážet a úmyslně je stresovat. Nová pravidla říkají, že uživatelé by mohli kvůli porušování těchto pravidel přijít o přístup ke službám firmy.
před 6 hhodinami

Objev tábora lovců mamutů v Ústí je naprostý unikát, říká archeolog

Až doposud chyběl důkaz o tom, že by se v pravěku lovili mamuti i na území dnešních Čech. Zatímco na Moravě se našla celá řada míst spojených s lovci těchto srstnatých tvorů, v Čechách jich bylo nula. Až do doby, než začal dozorový výzkum při stavbě justičního paláce v Ústí nad Labem. Detaily popisuje v rozhovoru archeolog Dominik Chlachula.
před 10 hhodinami

Mnohým AI chybí dostatečná opatření při dotazech vztažených k terorismu, varuje zpráva

Mnoho modelů umělé inteligence (AI) nemá dostatečné bezpečnostní mechanismy proti žádostem o „pomoc při teroristické operaci“, uvádí iniciativa Tech Against Terrorism v páteční zprávě.
včera v 17:00‌‌

Za padesát let zmizely tři čtvrtiny volně žijících obratlovců

Populace volně žijících obratlovců klesly v letech 1970 až 2022 v průměru o 73 procent. Největšími hrozbami pro tyto živočichy jsou ztráta a degradace stanovišť, nadměrné využívání přírodních zdrojů, klimatická změna, znečištění, invazní druhy nebo nemoci. Nejhůře jsou na tom sladkovodní populace živočichů, které poklesly průměrně o 85 procent. Vyplývá to ze Zprávy o stavu planety 2026 (Living Planet Report).
včera v 14:05‌‌

Emise skleníkových plynů za poslední dekádu měly dopad na sílu veder v Evropě, ukazuje studie

Když Evropu zasáhne mimořádná vlna veder, dokážou klimatologové poměrně dobře stanovit, jakou roli v ní sehrála člověkem způsobená změna klimatu. Nedávno publikovaná studie si ale klade mnohem složitější otázku – dá se v konkrétní vlně veder rozeznat vliv části skleníkových plynů, konkrétně těch, které lidstvo vypustilo teprve během posledních deseti let?
včera v 10:52‌‌

AI vyřešila stovky matematických problémů, tvrdí OpenAI. Vědci protestují

Společnost OpenAI zaměřená na výzkum a vývoj umělé inteligence (AI) zveřejnila rozsáhlou sbírku matematických výpočtů, které vytvořil její nový interní model. Podle deníku The New York Times (NYT) výsledky na jednu stranu odhalují, čeho jsou nejpokročilejší modely AI schopny, ale vyvolávají i otázku, do jaké míry se výsledky opírají o práci skutečných matematiků. Překotný vývoj AI také vyvolává obavy, že firmy technologii vyvíjejí rychleji, než se změně dokáže přizpůsobit akademické prostředí.
8. 10. 2026‌‌

Rakovina dutiny ústní zabije ročně stovky Čechů. Člověk ji může odhalit sám, radí stomatolog

Stovky lidí ročně zbytečně zemřou na rakovinu dutiny ústní, hlavně proto, že se s touto diagnózou dostanou k lékaři pozdě. Ve skutečnosti mohou ale hodně udělat sami, tento nádor se dá totiž odhalit i pomocí samovyšetření. Včasný záchyt je pro toto zhoubné onemocnění klíčový, říká v rozhovoru pro ČT24 přednosta Stomatologické kliniky FN Plzeň Lukáš Hauer.
8. 10. 2026‌‌

Větrné elektrárny mohou ochlazovat mořskou hladinu, ukázal výzkum

Spočítat dopady větrných elektráren na okolí není úplně snadné – zejména na moři, kde existuje spousta nejrůznějších vlivů, jejichž dopady komplikují vyhodnocení. Teď přišli s kvalifikovanými odhady experti ze Skotska.
8. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

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