Ljudi nisu jedini koji su sposobni izvoditi amputacije kako bi spasili živote. Znanstvenici su, promatrajući mrave na Floridi, promatrali kako ti insekti grizu ozlijeđene udove svojih prijatelja u gnijezdu, ovisno o mjestu rana, kako bi pomogli članovima svoje kolonije da prežive.

Prema novoj studiji, otprilike 90 do 95 posto mrava koji prolaze kroz proces amputacije nastavljaju sa svojim dužnostima u zajednici bez obzira na gubitak noge, otkrili su istraživači.

Studija, nedavno objavljena u časopisu Current Biology, temelji se na prethodnim nalazima koje je 2023. objavio isti međunarodni tim znanstvenika.

To je istraživanje pokazalo da druga vrsta mrava pod nazivom Matabele mravi, ili Megaponera analis, koristi svoja usta za lučenje antimikrobnih spojeva za čišćenje rana i sprječavanje mogućih infekcija. NJihovi zglobovi proizvode ono što je poznato kao metapleuralne žlijezde. Većina mrava ima ove žlijezde. No s vremenom su ih neke vrste izgubile kroz evoluciju.

Većina vrsta mrava koje nemaju metapleuralne žlijezde su arborealne, što znači da žive na drveću, rekao je glavni autor studije Erik Frank, bihevioralni ekolog sa Sveučilišta Wurzburg u njemačkoj saveznoj državi Bavarskoj.

“Mislimo da ih njihov stil života u drvetu može izložiti manje patogenima nego kolonije koje žive pod zemljom”, rekao je Frank.

Frank i njegovi kolege planirali su nastaviti proučavati Matabele mrave u Obali Bjelokosti kada je nastupila pandemija. Kao rezultat toga, tim se prebacio na proučavanje uobičajenih mrava stolara dostupnih u njihovom laboratoriju.

“Htio sam vidjeti kako će vrsta mrava koja ne može koristiti antimikrobne spojeve za liječenje rana brinuti za svoje ozlijeđene”, rekao je Frank.

Istraživači nisu bili spremni za ono što su primijetili: vrstu kirurške intervencije koja se prije viđala samo kod ljudi.

Mravi skloni ozljedama

Floridski crveno-smeđi mravi stolari, koji dosežu duljinu od oko 1,5 centimetra, mogu se naći kako se gnijezde u trulom drvu diljem jugoistočnih Sjedinjenih Država. Moraju braniti svoja gnijezda od suparničkih kolonija mrava, što može rezultirati ozljedama.

Koautorica studije Dany Buffat, student diplomskog studija na švicarskom Sveučilištu u Lausanni, prva je promatrala mrave kako čiste rane i amputiraju udove.

“Očito je najveće iznenađenje bila činjenica da uopće rade amputacije”, rekao je Frank. “Nikada nisam ovo očekivao i zapravo nisam vjerovao kad mi je naš (magistarski student) Dany Buffat prvi put opisao ponašanje. Tek kad mi je pokazao videozapise, doista sam cijenio ono na što smo naletjeli.”

Dok je tim promatrao mrave u akciji, viši autor studije dr. Laurent Keller, evolucijski biolog sa Sveučilišta u Lausanni, primijetio je još jedno iznenađenje: mravi su amputirali samo ako su ozljede noge nastale na više dijelu noge – bedru ili femuru. Nakon što bi odgrizli nogu, mravi bi lizali ranu i vjerojatno uklonili bakterije.

No ako je rana na potkoljenici, odnosno tibiji, mravi bi samo intenzivno lizali ranu, što bi rezultiralo stopom preživljavanja od 75 posto.

Pokus u kontroliranim uvjetima

Kako bi razumjeli zašto su mravi bili tako specifični u svojim poslovima i rekreirali rane u laboratoriju, istraživači bi uklonili jednog mrava iz gnijezda, radeći s malim kolonijama od 200 mrava, i upotrijebili mikroškare za kontrolirane rezove na mravljoj nozi.

“Prvo bismo mrava stavili na led na nekoliko minuta kako bismo ga smirili i lakše manipulirali njime”, rekao je Frank. “Pažljivo bismo izvadili jednog iz gnijezda, stavili ga na led i potom odrezali nogu. Kad bi se mrav ponovno probudio (nakon još nekoliko minuta), bio bi pušten natrag u koloniju da bude sa svojim prijateljima u gnijezdu.”

Kod mrava s ozljedama femura ili tibije koji nisu izolirano liječeni, preživjelo je manje od 40 posto, odnosno 15 posto.

Istraživači su primijetili da je amputacija uz pomoć mrava trajala oko 40 minuta, zbog čega se čini da su insekti odlučili amputirati bedrenu kost, ali ne i tibiju.

“Stoga, budući da nisu u mogućnosti prerezati nogu dovoljno brzo da spriječe širenje štetnih bakterija, mravi pokušavaju ograničiti vjerojatnost smrtonosne infekcije provodeći više vremena čisteći ranu tibije”, rekao je Keller.

Altruističko ponašanje

“Radnici su sigurno tijekom evolucijskog vremena naučili da je amputacija učinkovit način za sprječavanje infekcije i da je povećala produktivnost kolonije povećanjem broja radnika koji su mogli pridonijeti zadacima kolonije”, rekao je Keller.

Ove se amputacije smatraju altruističkim ponašanjem jer mravi moraju trošiti vrijeme i energiju pomažući drugima, rekao je Keller.

“Činjenica da su mravi sposobni dijagnosticirati ranu, vidjeti je li zaražena ili sterilna, te je u skladu s tim liječiti tijekom dugih vremenskih razdoblja od strane drugih jedinki — jedini medicinski sustav koji može parirati ljudima”, rekao je Frank.

Ali prof. Frank je rekao da ne misli da mravi svjesno znaju što učiniti. Umjesto toga, može biti instinktivnije, slično onome kako ljudi prinose prste usnama nakon posjekotine papirom.

“Samo ćemo instinktivno staviti prst u usta i sisati ga, a nećemo aktivno misliti da želimo primijeniti antiseptičke proteine ​​iz naše sline na ranu kako bismo spriječili infekciju”, rekao je Frank. “Vjerojatno je isto i za mrave. Postojao je dovoljno jak evolucijski pritisak da pokažu dva različita ponašanja na dvije različite vrste rana kako bi povećali svoje šanse za preživljavanje. Kako ih mogu razlikovati drugo je pitanje na kojem trenutno radim.”