חיסוניות אדריכלית

בזמן מגפת הקורונה למדנו כולנו לא מעט על שיטות שנועדו למנוע, או לפחות להאט, את התפשטות המחלה באוכלוסייה. רבות מהן דרשו שינויי התנהגות, ובמיוחד התנהגות חברתית: בידוד אם נחשפתם לחולה, פגישות באוויר הפתוח, שמירה על מרחק של שני מטר זה מזה, ועוד ועוד. זו לא הייתה הפעם הראשונה שבני אדם נקטו אמצעים כאלו כדי להילחם במגפות: בידודים וסגרים החלו כבר לפני מאות, ואולי אפילו אלפי שנים. 

אנחנו גם לא בעל החיים היחיד שמשנה את התנהגותו כשמחלה מידבקת פוגעת באוכלוסייה. מחקר שנערך ב-2018 הראה שנמלים מהמין נמלת גינה שחורה (Lasius niger) משנות את הארגון החברתי שלהן בתגובה לחשיפה למחלה. בניסוי חשפו החוקרים חלק מהנמלים לזיהום פטרייתי מידבק, ואלו בתגובה הגדילו את המרחק שלהן מנמלים אחרות, ובילו זמן רב יותר מחוץ לקן. גם נמלים שלא הודבקו, אך שבקן שלהן היו נמלים נגועות, נקטו את אותם אמצעי זהירות. הן גם העמיקו את הקשרים בינן לבין נמלים מסוימות, שהיו שייכות לאותה תת-קבוצה כמותן, וצמצמו מאוד את המגע שלהן עם נמלים מתת-קבוצות אחרות – בצורה דומה ל"קפסולות" שהיו נהוגות אצלנו בזמן מגפת הקורונה. 

כעת הראו חוקרים מבריטניה שאותן נמלים לא מסתפקות בשינוי הרשתות החברתיות, ומשנות גם את הקן עצמו. קן שבו היו נמלים נגועות בפטרייה נבנה בצורה שונה, שמקשה על התפשטות הזיהום באוכלוסייה. המחקר פורסם באתר ביו-ארכיב, שמפרסם מאמרים לפני שפורסמו בכתבי עת מדעיים, ועדיין לא עבר ביקורת עמיתים.  

משנה את הארגון החברתי ואת מבנה הקן בתגובה לחשיפה למחלה. נמלת גינה שחורה לצד ביצים, זחלים, גלמים ומלכה | Nik Bruining, Shutterstock

צפוף פחות, מבודד יותר

החוקרים יצרו עשרים מושבות של 180 נמלים כל אחת, ונתנו להן ליצור קן חדש בתוך מכל מלא אדמה. למוחרת הוסיפו לכל מושבה עוד עשרים נמלים. בעשר מהמושבות הנמלים הללו היו נגועות בפטרייה מידבקת, ובעשר, ששימשו כביקורת, הנמלים היו בריאות. אז עקבו החוקרים במשך שישה ימים אחרי בניית הקן, והשוו בין המושבות שנחשפו לזיהום הפטרייתי ובין אלו שבהן לא היה זיהום. 

במושבות עם הזיהום הנמלים חפרו את המחילות מהר יותר, וכך הקטינו את הצפיפות בהן, שמגבירה את הסיכון להדבקה. הן גם הרחיקו את הפתחים של הקן אלו מאלו, וכך הקטינו את המגע בין הנמלים שיוצאות מהקן ונכנסות אליו. החוקרים סרקו את הקינים באמצעות מכשירי CT - טומוגרפיה ממוחשבת של קרני רנטגן – כדי לבחון ולמדוד את המבנה הפנימי שלהם. הם מצאו שהקוטר של הקינים הנגועים בזיהום היה גדול יותר, והחדרים שבתוכם היו מבודדים יותר זה מזה – היו פחות מחילות שקישרו ביניהם. בחדרים שוכנים בין השאר המלכה והזחלים, ונראה שהמבנה של הקן נועד להגן עליהם מהדבקה. בנוסף, החוקרים ראו שהנמלים הנגועות עצמן בילו זמן רב יותר מחוץ לקן בהשוואה לנמלים אחרות: ייתכן שזהו סוג של בידוד עצמי, שבו הן נמנעות ככל האפשר מהסביבה התת-קרקעית הצפופה של הקן.

החוקרים השתמשו בתוכנות שמדמות התפשטות של מחלה בתנאים שונים, והראו ששינוי מבנה הקן אכן מגן על המושבה מפני הזיהום, ומעכב את התפשטותו. מה שהם עדיין לא יודעים הוא מה מוביל לשינוי: איך החשיפה לזיהום גורמת לנמלים לשנות את התנהגותן, ולחפור את הקן בצורה אחרת. החוקרים לא חושבים שמדובר בהשפעה של הפטרייה עצמה על הנמלים שנדבקו בה, כי הנמלים הנגועות בילו את רוב זמנן על פני השטח או סמוך אליו, בעוד רוב הנמלים שחפרו את הקן והעמיקו אותו לא היו נגועות. השינויים המבניים, כתבו החוקרים, נבעו כנראה משינוי בקבלת ההחלטות של הנמלים הבריאות, שראו שחלק מחברותיהן נדבקו בפטרייה. 

שורה עליונה: מושבה של 180 נמלים שהוספו לה 20 נמלים; מרכז: מבנה פנימי של הקינים בסריקת CT; שורה תחתונה: מודלים תלת-ממדיים שהופקו מהסריקות. פרוטוקול הניסוי | מתוך Leckie et al. 

ראה דרכיה וחכם

חרקים חברתיים, כמו נמלים או דבורים, פגיעים במיוחד למחלות מידבקות. לא רק שהם חיים ועובדים בצפיפות - עשרות, מאות או אפילו אלפי פרטים יחד בתוך מבנה סגור - אלא גם שבדרך כלל כל חברי הקבוצה הם ממשפחה אחת, ודומים מאוד זה לזה מבחינה גנטית. זה מגביר את הסיכון להתפשטות מהירה של מחלה, כי זיהום שיכול לפגוע בנמלה אחת יפגע בסבירות גבוהה גם בכל האחרות. סבסטיאן סטוקמאייר (Stockmaier), חוקר מחלות שלא היה מעורב במחקר, אמר בריאיון לאתר Science News שמסיבה זו, חרקים חברתיים פיתחו במהלך האבולוציה שורה של אסטרטגיות שנועדו להגן עליהם מפני מחלות מידבקות. האסטרטגיות האלו, הוסיף, "לרוב מכוונות להגן על הקבוצה כולה, ולא מתמקדות בפרט החולה". 

ייתכן, כתבו החוקרים במאמרם, שגם אנחנו יכולים ללמוד משהו מהתנהגות הנמלים. "השינויים הארכיטקטוניים שמוצגים כאן נבררו במשך היסטוריה אבולוציונית ארוכה בזכות היעילות שלהם", הם מציינים, "ועשויים לשמש כמקור או השראה למניעת מחלות בבני אדם".