Yliopistossa tehty tutkimus osoittaa, että patogeeneille altistuneet muurahaiskoloniat rakentavat aktiivisesti uudelleen muurahaispesänsä vähentääkseen tautien leviämisriskiä. Tämä on ensimmäinen todiste siitä, että muu kuin ihminen oleva eläin muuttaa fyysistä elinympäristöään taistellakseen epidemiaa vastaan.
Sisällysluettelo
Kuinka tutkijat havaitsivat tämän ilmiön
Luke Leakin johtamat tutkijat suorittivat kaksivaiheisen kokeen. He sijoittivat 180 työmuurahaista maaperällä täytettyihin astioihin ja antoivat niiden kaivaa vapaasti koloja 24 tunnin ajan. Tämän alkuvaiheen jälkeen jokaiseen pesään sijoitettiin kaksi lisäryhmää, joissa kummassakin oli 20 muurahaista. Toinen ryhmä oli terve, toinen altistettu patogeenisten sienien itiöille.
Seuraavien kuuden päivän aikana tutkijat skannasivat pesät säännöllisesti mikro-CT:llä, 3D-skannausmenetelmällä, joka mahdollistaa tunneleiden ja kammioiden täydellisen kolmiulotteisen rakenteen saamisen. Tämä lähestymistapa paljasti selkeitä arkkitehtonisia eroja kahden ryhmän välillä.
Havaittuja rakenteellisia muutoksia
Patogeenille altistuneiden kolonioiden rakentamat pesät olivat erityislaatuisia. Muurahaiset sijoittivat sisäänkäynnit kauemmas toisistaan, lisäsivät eri kammioiden välistä etäisyyttä ja vähensivät alueiden välisiä suoria yhteyksiä. Vertailun vuoksi terveiden kolonioiden pesät säilyttivät klassisemman arkkitehtuurin, jossa oli paljon yhteyksiä.
Tarkistaakseen näiden muutosten todellisen tehokkuuden tutkijat mallinsivat matemaattisesti taudin leviämisen näissä kahdessa rakenteessa. Tulokset vahvistivat, että muokattu arkkitehtuuri vähensi merkittävästi riskiä altistua suurille annoksille potentiaalisesti tappavia patogeenejä.
Monitasoinen suojausstrategia
Tämä löytö on merkittävä, koska se yhdistää kaksi suojamekanismia. Ensimmäinen on käyttäytymiseen liittyvä: tartunnan saaneet muurahaiset eristävät itsensä osittain, mikä rajoittaa luonnollisella tavalla kontakteja. Toinen on arkkitehtoninen: pesän fyysinen rakenne hidastaa leviämistä.
Kun tutkijat integroivat molemmat tekijät malleihinsa, saatiin mielenkiintoinen tulos. Pesissä, jotka olivat altistuneet patogeeneille, itsensä eristämisen ja muutetun arkkitehtuurin yhdistetty vaikutus osoittautui tehokkaammaksi kuin verrokkipesissä. Muurahaiset eivät vain kaivaneet eri tavalla, vaan myös mukauttivat käyttäytymistään olemassa olevaan rakenteeseen.
Prioriteettiset suojelualueet valittiin tarkoituksella. Muurahaiset rajoittivat pääsyn ruokavarastoihin ja toukkien kammioihin – kahteen elementtiin, jotka ovat kriittisen tärkeitä kolonian selviytymisen kannalta. Tällainen valikoivuus viittaa jonkinlaisen organisatorisen logiikan olemassaoloon.
Vaikutukset kaupunkisuunnitteluun ja kansanterveyteen
Luke Leake totesi, että tämä on ensimmäinen todiste siitä, että muu kuin ihminen oleva eläin muuttaa tarkoituksellisesti elinympäristönsä rakennetta taudin leviämisen vähentämiseksi. Tällainen käyttäytyminen on ennennäkemätöntä tieteellisissä havainnoissa.
Tutkijat vetävät rinnastuksen ihmisten kaupunkeihin. Kaupunkialueet muodostavat muurahaispesien tavoin monimutkaisia tilallisia verkostoja, joissa resurssit, tieto ja ihmiset kiertävät. Tämä kierto on välttämätöntä, mutta se luo myös epidemioiden leviämisvektoreita.
Tutkimus olettaa, että muurahaisilla havaitut periaatteet voivat inspiroida uusia lähestymistapoja kaupunkisuunnitteluun. Kuinka kaupungit voidaan suunnitella niin, että ne tukevat liikennevirtoja ja samalla rajoittavat tautien leviämistä? Kuinka määritellä kriittiset alueet, jotka vaativat ensisijaista suojelua? Kuinka tilaa voidaan uudelleenjärjestellä, jotta voidaan luoda ”luonnollisia esteitä” epidemioita vastaan?
Mitä opimme kollektiivisesta älystä
Tämä tutkimus havainnollistaa, kuinka kollektiivinen sopeutuminen näkymättömään uhkaan toimii ilman keskitettyä koordinointia. Muurahaiset eivät saaneet mitään ohjeita. Ne eivät keskustelleet strategioista. Ne vain reagoivat ympäristön ärsykkeisiin muokkaamalla rakentamiskäyttäytymistään.
Tämä hajautetun älykkyyden muoto voi tarjota arvokkaita oppeja kaupunkijärjestelmien suunnitteluun, jotka ovat kestävämpiä tulevia epidemioita vastaan. Kun jatkamme yhä tiheämpien kaupunkien rakentamista, ymmärrys siitä, miten luonnolliset järjestelmät hallitsevat tautien leviämistä, muuttuu käytännön eikä vain teoreettiseksi tehtäväksi.
