Социальная жизнь ослабила иммунитет насекомых

Биологи из Университета штата Северная Каролина (США) выяснили, что у общественных насекомых, обитающих в многочисленных колониях, более слабый иммунный ответ на чужеродные раздражители, нежели у их примитивно-общественных (живущих небольшими группами) сородичей. Учёные полагают, что социальные насекомые, вероятно, имеют какие-то пока не вполне ясные альтернативные механизмы, сдерживающие распространение болезней, даже несмотря на сниженный иммунитет. Работа опубликована в журнале Biology Letters.

Всего изучались реакции 11 видов насекомых, как социальных — медоносных пч§л (Apis mellifera), термитов (Zootermopsis nevadensis), муравьёв-древоточцев (Camponotus castaneus), так и несоциальных — живущих поодиночке пчёл, ос и тараканов.

Чтобы проверить активность их иммунитета, авторы работы постарались вызвать у подопытных иммунный ответ. Для этого они с помощью зонда вводили в организм анестезированных членистоногих покрытые липополисахаридами микронити из нейлона длиной в три миллиметра. В природе липополисахариды являются основным компонентом клеточной стенки грамотрицательных бактерий, поэтому иммунитет большинства организмов принимает такие образования за возбудителей инфекции и начинает атаковать их. После четырёхчасового инкубационного периода зонд с нейлоновой нитью выводили обратно и фотографировали его цвет.

Дело в том, что иммунная система насекомых активно использует для борьбы с инфекциями инкапсуляцию: окружает инородное тело «стенкой» из гемоцитов (отдалённых аналогов кровяных телец и лимфоцитов человека). Чем больше гемоцитов было на нити, тем больше на ней было меланина и тем темнее была её окраска после эксперимента.

Выяснилось, что между общественными и живущими уединённо насекомыми нет разительных отличий в иммунных реакциях. Зато внутри группы общественных насекомых иммунный ответ был тем слабее, чем в больших колониях они проживали. Так, подавленный иммунитет наблюдался у медоносных пчёл с их большими ульями, а у земляных пчёл (Halictus ligatus), чьи колонии имеют намного меньше обитателей, иммунный ответ был существенно сильнее.

Авторы работы считают, что сниженный иммунитет при скученном проживании должен был привести к массовым эпидемиям, уменьшающим численность таких видов, как медоносные пчёлы. Однако значительного вымирания от болезней у этих насекомых не зафиксировано. Вероятно, чтобы выжить, насекомые в крупных колониях сформировали, как полагают учёные, какой-то социальный механизм, снижающий риск заболеваний. Возможно, они делают больший упор на гигиену, часто свойственную общественным насекомым.

В настоящий момент в научном сообществе ведётся дискуссия относительно того, как именно общественные насекомые справляются с угрозой эпидемий. Обычно живые существа избегают крупных скоплений себе подобных, поскольку в таких местах выше вероятность заразиться инфекционным заболеванием. Сходные процессы легко проиллюстрировать примером людей, ещё в неолите не знавших крупных эпидемий, а к железному веку часто терявших от них основную часть населения той или иной местности.

До сих пор выдвигались две точки зрения на то, как именно пчёлы, муравьи и им подобные насекомые избегают больших демографических потерь от инфекций. Согласно первой, они просто обладают чрезвычайно сильным иммунитетом, резко выделяющимся на фоне нормального для насекомых. Вторая гипотеза утверждала, что их иммунитет нормален, однако общественные насекомые выработали механизмы, снижающие риск получения или передачи инфекции, например, усиленную гигиену. Следует отметить, что та же медоносная пчела регулярно чистит себя, а в случае наличия у неё посторонних запахов может быть не допущена в улей своими сородичами.