
人类并不是唯一试图治愈伤口甚至截肢的动物物种。一些木蚁似乎会通过清洗伤口或切除肢体来治疗它们的巢穴同伴,甚至可能根据受伤的类型来调整治疗过程。该研究结果发表在7月2日的《当代生物学》杂志上,并在上面的视频中进行了观察。
“当我们谈论截肢行为时,这实际上是动物王国中唯一一个由其物种的另一个成员对个体进行复杂而系统的截肢的案例,”研究合著者、
茨堡大学行为生态学家埃里克·弗兰克在一份声明中说。
对于蚂蚁来说,伤口清洁并不是一种物种所独有的。巨单孢蚂蚁使用一种特殊的腺体来传递抗菌化合物,以消除可能的感染。然而,这项新研究中包括的佛罗里达木蚁没有这种腺体,似乎只使用机械手段来对待它们的同伴。这种护理涉及两种途径之一。在第一种方法中,蚂蚁用它们的口器清洁伤口,而不像其他蚂蚁那样有类似抗生素的分泌物。第二种方法包括像第一种一样的清洁,但随后用嘴完全移除受影响的腿。为了确定哪一个是最好的行动方案,昆虫似乎会评估伤害的类型。
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在这项研究中,研究小组分析了两种类型的腿部损伤——股骨撕裂伤和类似踝关节的胫骨撕裂伤。所有的股骨损伤都伴随着一个巢友对伤口的初步清理。然后一只巢友把它的腿完全咬掉了。胫骨损伤只接受了口腔清洁。在这两种情况下,实验中伤口感染的蚂蚁存活率要高得多。
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“股骨受伤,他们总是截肢,成功率约为90%或95%。对于没有截肢的胫骨,它仍然达到了75%的存活率。”弗兰克说道。相比之下,未经治疗的感染股骨和胫骨磨损的存活率分别不到40%和15%。
研究小组认为,伤口护理的首选路径可能与伤口部位感染的风险有关。股骨的微型ct扫描显示,它主要由肌肉组织组成。肌肉组织表明,股骨是一个血液淋巴,它的功能是将血液从腿部泵入身体。股骨受伤意味着肌肉可能会受到损害,使可能含有细菌的血液循环能力下降。然而,胫骨的肌肉组织较少,因此很少参与血液循环。
“在胫骨损伤中,血淋巴的流动受到的阻碍较少,这意味着细菌可以更快地进入体内。而在股骨受伤时,腿部血液循环的速度会减慢,”弗兰克说。
最初,如果胫骨损伤导致更快的感染,截肢将是最合适的做法。然而,研究小组实际观察到的情况恰恰相反。蚂蚁切断一条腿的速度是不同的,蚂蚁辅助的截肢至少需要40分钟。对于胫骨受伤,研究小组的实验测试表明,如果感染后不立即切除腿部,蚂蚁就会死亡。
“因此,由于蚂蚁无法足够快地切断腿部以防止有害细菌的传播,它们试图通过花更多时间清理胫骨伤口来限制致命感染的可能性,”洛桑大学进化生物学家劳伦特·凯勒在一份声明中说。
根据研究小组的说法,这些昆虫可以诊断伤口,看看伤口是否感染,然后进行治疗,这一事实使其成为“唯一可以与人类相媲美的医疗系统”。
考虑到这些行为的复杂性质,顺理成章的下一步研究将是弄清楚这些蚂蚁是如何能够做到如此精确的照顾。
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“这都是天生的行为,”凯勒说。“蚂蚁的行为会随着个体的年龄而改变,但几乎没有证据表明它们是在学习。”
研究小组目前正在其他种类的冠状蚁中进行类似的实验,以调查这种行为有多保守,并揭示是否所有缺乏特殊抗菌腺的蚂蚁物种也会进行截肢。由于接受护理的蚂蚁也允许在有意识的情况下缓慢地切除肢体,研究小组希望进一步探索我们对蚂蚁社会疼痛的理解。
弗兰克说:“当你看视频时,你看到一只蚂蚁展示受伤的腿,让另一只完全自愿地咬掉,然后把新造的伤口展示给另一只蚂蚁,让它完成清理过程——这种天生的合作水平对我来说是相当惊人的。”
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