إذا كنتم ترغبون في دعم هذه المدونة وتهتمون بإنشاء مزرعة نمل لمشاهدة أطباء النمل ومسعفيه وهم يؤدون عملهم، فتفضلوا بزيارة https://canada-ant-colony.comلتلبية جميع احتياجاتكم المتعلقة بالنمل.
أطباء من النمل يبترون طرفًا مصابًا
تحت أرضية الغابة، حيث تزدهر مجتمعات النمل الصاخبة، يتجلى نظام رعاية صحية استثنائي يمزج بين الحرب الكيميائية والتنظيم الاجتماعي وحتى القدرة على اكتساب المناعة بالعدوى لصد الأمراض. وقد طورت أنواع مثل نملة القش ونملة الحديقة السوداء، التي قد تؤوي مستعمراتها ما يصل إلى نصف مليون عاملة، أساليب معقدة لحماية نفسها من الآثار المدمرة لمسببات الأمراض. وتحاكي استراتيجياتها بعضًا من أكثر الأساليب البشرية تطورًا، من المطهرات والحجر الصحي إلى التطعيم والتباعد الاجتماعي، وكل ذلك على نطاق مصغر في عالم بالغ التنظيم.
التطهير الطبي
لنأخذ نملة القش، Formica paralugubris، على سبيل المثال. تعيش هذه النملات في مستعمرات كثيفة السكان تضم مئات الآلاف من العاملات، ما يجعلها عرضة بوجه خاص لتفشي الأمراض، لكنها أتقنت شكلًا متطورًا من التطهير. عندما يلوح خطر المرض، تمزج هذه الكيميائيات الصغيرة حمض الفورميك من غدد السم لديها براتنجات الأشجار المضادة للميكروبات، لتصنع مزيجًا مطهرًا قويًا يغلف العش ويحوّله إلى حصن محصّن كيميائيًا. لا يحافظ هذا المزيج على نظافة العش فحسب، بل يقضي أيضًا على الميكروبات الضارة العالقة بالنملات العائدات من جمع الغذاء خارج العش، ما يضمن حماية المستعمرة بأكملها. ويعزز المزيج خصائص الراتنج المضادة للفطريات بدرجة كبيرة، فيجعل العش شبه منيع أمام مسببات الأمراض مثل Metarhizium brunneum، وهو فطر قد يقضي على جماعات حشرية بأكملها.
نملة Formica paralugubris تحمل راتنجًا، تصوير جونغهيون بارك
تنتج بعض الأنواع، مثل نمل الحصاد، مضادات حيوية طبيعية مثل ألبوميسين، التي يمكنها مكافحة البكتيريا المقاومة للأدوية مثل المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) بفاعلية. وقد دفعت هذه النتائج الباحثين إلى استكشاف إمكانات المركبات المشتقة من النمل بوصفها فئة جديدة من العلاجات لمواجهة الجراثيم الخارقة التي تصيب البشر.
البتر والجراحة
لكن النمل تعلّم السيطرة على المرض في أنحاء الجسم، حتى على مستوى الفرد. أجرى الباحثون تجارب سلوكية وميكروبيولوجية لفهم استجابة العاملات من نوع C. floridanus لرفيقات العش المصابات. ووجدوا أنه عندما تُصاب ساق إحدى العاملات عند عظم الفخذ، يُسرع النمل الآخر إلى بتر الطرف المتضرر، بقضم الساق عند قاعدتها. وقد حسّنت هذه الاستجابة السريعة فرص نجاة النملة المصابة بدرجة كبيرة مقارنةً بالنمل الذي تُركت جروحه دون علاج. لكن عندما تكون الإصابات أبعد عن الجذع (أقرب إلى القدم)، تستجيب رفيقات العش بطريقة مختلفة. فبدلًا من البتر، تركز اهتمامها على العناية بالجرح في موضع الإصابة.
بدا أن البتر لا يُحدث فرقًا في فرص النجاة إلا إذا أُجري مباشرة بعد التعرض لمسبّب المرض. أما تأخير الإجراء فيترك النمل عرضةً للعدوى. وكشفت صور التصوير المقطعي الدقيق المفصلة أن سر اتخاذ النمل للقرار قد يكمن في دوران الهيموليمف (دم النمل). وتتركز العضلات المسؤولة عن تدفق الهيموليمف في عظم الفخذ، ما يشير إلى أن إصابات عظم الفخذ قد تبطئ انتشار مسبّبات الأمراض بما يكفي لتمكين أفراد العش من إجراء عمليات بتر تنقذ الحياة.
التباعد الاجتماعي
أثناء تفشّي الأمراض، يلجأ النمل إلى نهج قد نألفه: التباعد الاجتماعي. وجد باحثون في جامعة بريستول أن هذه النملات تعيد تنظيم تصميم عشّها بسرعة عند اكتشاف إصابة في المستعمرة، للحد من انتشار المرض. وبعد إدخال نمل مصاب بالفطريات إلى مستعمرات مختبرية، لاحظ العلماء أن النمل السليم بدأ يعزل النمل الباحث عن الطعام، الأكثر عرضة للإصابة بالمرض، والملكة والحضنة في المناطق المحمية أكثر في قلب العش. وقد أنشأت هذه التغييرات حواجز طبيعية، شبيهة بإجراءات الحجر الصحي لدى البشر، لتقليل الاحتكاك بين الأفراد الأصحاء والمرضى.
استخدم العلماء رموز QR فردية لتتبّع سلوك النمل استجابةً لوجود مرض معدٍ. (الصورة: تيموثيه بروتش، جامعة لوزان)
التحصين
ومع ذلك، فرغم إبعاد النمل المصاب إلى حد ما، فإنه لا يُعزل عزلاً تاماً ولا يُترك لمواجهة المرض وحده. في الواقع، يمارس النمل سلوكاً يُعرف باسم «التحصين الاجتماعي»، وينشر فيه عمداً شكلاً مخففاً من المسبب المرضي في أنحاء المستعمرة. فعندما تلعق نملةٌ رفيقةَ عش مصابة لإزالة الأبواغ الفطرية، ينتقل بعض تلك الأبواغ إلى جسم النملة المنظِّفة بكميات قليلة يمكن التعامل معها. ويعمل هذا التعرض المحدود بمثابة لقاح، إذ يهيئ أجهزة المناعة لدى النمل السليم ويعدّها لمقاومة المسبب المرضي. ووجدت سيلفيا كريمر وفريقها في معهد العلوم والتكنولوجيا في النمسا أن هذا السلوك يساعد على تكوين استجابة مناعية على مستوى المستعمرة، إذ يعزز إنتاج البروتينات المضادة للفطريات قدرة المجموعة بأكملها على الصمود. ونتيجةً لذلك، ورغم وجود الفطر، لا تستسلم للعدوى سوى نحو 2 بالمئة من النمل في المستعمرات التي تتمتع بتحصين اجتماعي، وهي نسبة وفيات منخفضة بشكل ملحوظ في مجتمع شديد الترابط.
الجهاز المناعي الاجتماعي لدى النمل
إن احتمال أن تأتي حلولٌ لأشد تحديات الطب الحديث إلحاحاً من عالم النمل يؤكد الإمكانات الدوائية الهائلة التي لم تُستغل بعد في الطبيعة.
يُظهر هذا التفاعل المعقد بين الدفاعات الكيميائية والسلوكيات الاجتماعية أن النمل ليس مجرد حشرات منفردة تكافح من أجل البقاء، بل أفراد يشاركون في «جهاز مناعي اجتماعي» منسق للغاية. وفي هذا النظام، تسهم أفعال كل نملة في صحة المستعمرة ككل. فعلى سبيل المثال، عندما تنقل نملات الحدائق السوداء الملكة والحضنة بعيداً عن المناطق المصابة، فإنها تنشئ بنية حية ديناميكية تتطور استجابةً للتهديدات المرضية. ويمكن لهذه البيئة القابلة للتكيف أن تلهم أساليب جديدة في الهندسة المعمارية البشرية والصحة العامة، وربما تؤدي إلى تصميم مبانٍ ومساحات تحد من انتشار الأمراض المعدية بتغيير مخططاتها أو أنماط تدفق الهواء فيها آنياً.
كما تتحدى مجتمعات النمل افتراضاتنا بشأن الحجر الصحي والعزل.
بينما يعزل البشر المرضى عادةً عزلاً تاماً، تتبع النمل نهجاً أكثر توازناً يجمع بين التباعد والتعرض المحدود والمضبوط لمسببات الأمراض. إن عادتها في إعادة توزيع الأبواغ الفطرية في أنحاء المستعمرة لا تساعد على بناء المناعة فحسب، بل توزّع أيضاً عبء العدوى، لتُظهر نوعاً من المرونة المعدية أو «الإيثار المُعدي». ومن خلال ضمان تعرض كل فرد في المستعمرة لقدر من المسبب المرضي، تعزز النمل مجتمعةً دفاعاتها ضد التفشيات المستقبلية.
باختصار، حوّل النمل مستعمراته إلى حصون وعيادات منيعة، حيث تتداخل الدفاعات الكيميائية والتعديلات المعمارية والسلوكيات الاجتماعية لتكوين جهاز مناعي اجتماعي مرن. وتقدم قدرته على التكيف مع تهديدات الأمراض والاستجابة لها بهذه الدقة رؤى تتجاوز علم الحشرات بكثير، وتشير إلى سبل جديدة يمكن للبشر من خلالها التفكير في إدارة الصحة العامة والوقاية من انتشار العدوى.
من الأنفاق المغطاة بالمواد الكيميائية التي يبنيها نمل القش إلى تصاميم الأعشاش الاستراتيجية التي يعتمدها نمل الحدائق الأسود، قد تحمل الدروس المستفادة من هؤلاء الأطباء الصغار في عالم الطبيعة مفتاح الحفاظ على صحة أكبر التجمعات السكانية. ظل النمل يتقن مهاراته لملايين السنين، ويبدو أن دورنا قد حان الآن لنتعلم من روائعه الطبية المصغّرة.
قراءات إضافية
Sebastian Stockmaier وآخرون,الأمراض المعدية والتباعد الاجتماعي في الطبيعة. Science 371, eabc8881(2021).DOI:10.1126/science.abc8881
Frank, Erik.T. وآخرون، بتر الأرجل استجابةً للجروح لمكافحة العدوى في مجتمع من النمل. Current Biology, Volume 34, Issue 14, 3273 - 3278.e3
Pull CD, Cremer S. تمنع ملكات النمل المؤسِّسة معًا المرض من خلال سلوك الدفن الوقائي. BMC Evol Biol. 2017 Oct 13;17(1):219. doi: 10.1186/s12862-017-1062-4. PMID: 29025392; PMCID: PMC5639488
Milutinović, B. وآخرون (2020) ‘المناعة الاجتماعية تعدّل التنافس بين مسببات الأمراض التي تصيب المضيف في الوقت نفسه’, Ecology Letters, 23(3), pp. 565–574. doi:10.1111/ele.13458.
Brütsch T, Jaffuel G, Vallat A, Turlings TC, Chapuisat M. ينتج نمل الخشب مادةً قوية مضادة للميكروبات بوضع حمض الفورميك على الراتنج الذي يجمعه من الأشجار. Ecol Evol. 2017 Mar 6;7(7):2249-2254. doi: 10.1002/ece3.2834. PMID: 28405288; PMCID: PMC5383563.
إذا كنت ترغب في دعم هذه المدونة وتهتم بمستلزمات النمل، فتفقّدhttps://canada-ant-colony.comلتجد كل ما تحتاج إليه لنملك (إذا كنت في كندا)
