В мире муравьев вскрылась поразительная способность. Эти крошечные существа обладают хирургическими навыками, которых мы и предположить не могли. Недавние исследования подчеркивают сложность сотрудничества и поведения в муравьиных обществах.
Удивительные хирургические навыки муравьев
В июле 2024 года исследователи из Лозаннского университета сообщили о потрясающем открытии. Древесные муравьи Флориды (Camponotus floridanus) проводят ампутации, чтобы спасти жизнь товарищей по гнезду. Это первый известный случай, когда немлющие животные ампутируют конечности для предотвращения инфекции.
Исследование показало, что эти ампутации не были случайными, что привело к более чем 90% выживаемости. В эксперименте три муравья без ампутаций умерли, тогда как большинство, подвергшихся процедуре, выжили.
Необходимость медицинского ухода у муравьев
Многие виды муравьев могут предотвращать инфекции, нанося на раны антимикробные вещества из своих слюнных желез. В 2023 году сообщалось, что африканский вид муравьев (Megaponera analis) лечит раны вылизыванием, снижая уровень инфекций на 90% у раненых товарищей по гнезду.
Однако у древесных муравьев, включая флоридских, отсутствуют эти антимикробные органы, что могло привести к развитию у них уникального метода ампутации.
Точные хирургические техники
Команда исследователей обнаружила, что муравьи изменяют свое лечение в зависимости от локализации травмы. При травмах бедра (бедренная кость) муравьи ампутируют близко к телу, удаляя всю ногу, поскольку верхняя часть ноги содержит больше мышечной массы, увеличивая риск инфекции.
При травмах нижней части ноги (большеберцовая кость), которые имеют низкий уровень выживаемости после ампутации, муравьи лечат вылизыванием, удаляя осколки и очищая рану для предотвращения инфекции.
Поведение социальных насекомых
Социальные насекомые, такие как муравьи и пчелы, известны своим сотрудничеством в строительстве гнезд и защите. Они работают эффективно, подражая действиям своих товарищей по гнезду.
Колонии флоридских древесных муравьев могут насчитывать до 4000 муравьев, в основном бесплодных рабочих самок. Они могут быть ранены при поиске пищи или в борьбе с другими колониями. Раненые муравьи подвержены бактериальным или грибковым инфекциям, которые могут распространяться по всей колонии, если не лечиться.
Исследователи обнаружили, что более 10% диких флоридских древесных муравьев (Camponotus floridanus) показывают признаки травм. Сохранение этих раненых муравьев важно для колонии, так как они продолжают играть важные роли в качестве рабочих.
Поведение муравьев как проявление коллективного интеллекта
Поведение муравьев считается типом «возникающего феномена», также называемым «интеллектом роя». Сложное, адаптивное поведение возникает из коллективных действий отдельных муравьев, следующих простым правилам.
Даже сложные поведения, такие как строительство гнезд, поиск пищи и недавно открытые хирургические процедуры, могут быть результатом комбинации простых реакций. Например, сбор в ответ на определенные химические вещества (феромоны) или кусание в ответ на форму раненой части тела могут объединяться, производя поведение, которое выглядит как сложная хирургия.
Исследователи в области робототехники из Гарвардского университета изучают, как муравьи роют туннели, чтобы уйти из заключения, уточняя свои алгоритмы. Это показывает, как поведение, основанное на простых правилах, может привести к решению сложных проблем.
Высокая способность к решению проблем у флоридских древесных муравьев вероятно отражает адаптивную способность колонии, приобретенную в ходе долгой эволюции, а не индивидуальный интеллект муравья. Их спасательные операции, скорее всего, реализуются через цепочки стимулов и реакций, а не через осознанное сотрудничество между пациентом и хирургом.
Исцеляющее поведение в природе
Другие животные также известны тем, что лечат болезни и травмы. Медведи, слоны, мотыльки, скворцы и дельфины наблюдаются за самолечением. Шимпанзе особенно примечательны использованием определенных растений для лечения болезней, а недавно сообщалось, что они используют насекомых для лечения собственных ран и ран других.
Однако эти исцеляющие поведения отличаются по механизму от поведения муравьев. У многих млекопитающих и птиц это, вероятно, сознательные действия, основанные на обучении и когнитивных способностях, принципиально отличных от возникающего поведения муравьев. В случае шимпанзе, их действия могут основываться на знаниях, приобретенных через наблюдательное обучение и метод проб и ошибок.
Заключение
Удивительные хирургические способности флоридских древесных муравьев открывают лишь одну грань скрытых чудес природы. Их поведение считается результатом коллективных адаптивных способностей, приобретенных через эволюцию, а не просто инстинктом.
Это открытие заставляет нас заново осознать чудеса природы и учит нас сложности поведения мелких существ и важности простых правил, которые его порождают. Усовершенствованные способности к решению проблем, наблюдаемые в мире муравьев, демонстрируют силу возникающих феноменов и имеют множество значений для человеческого общества и развития ИИ.
Будущие исследования могут обнаружить аналогичные способности у других насекомых и животных. Природа, возможно, все еще скрывает от нас многие секреты. Открытие хирургии у муравьев, вероятно, станет первым шагом к открытию новых дверей в биологии.
