蚂蚁药的研究、设计与生产

我饲养着大量(>6000)蚁群,对我来说,确保蚂蚁能够茁壮成长很重要。今年,因霉菌导致的死亡多了很多,尤其是蚁后建群阶段。我还注意到,有些蚁群在发育一段时间后,只有蚁后死亡,而工蚁仍然存活并且状况良好。最近,我看到了一篇论文,或许可以解释这一现象。

 

早期蚁后感染影响初创蚁群的发育动态,并带来长期疾病防护 - PMC (nih.gov)

 

根据这篇访谈 蚁后早期感染对蚁群的长期影响 – 蚁类学新闻博客:

 

“我们发现,蚁后通常可以依靠免疫系统抑制早期的轻度感染,但当她过度投入幼虫繁育时,感染就可能变得致命。感染会减缓蚁群冬眠前的增长速度,但幸存的蚁群在冬眠后会出现补偿性增长。”

“我们让蚁后接触了一种真菌病原体的感染性孢子(Metarrhizium brunneum)。这种病原体广泛存在于土壤中,在自然界里常攻击蚂蚁(以及许多其他昆虫)。它会在几天内杀死许多蚁后,并在幸存蚁后体内保持潜伏,直到蚁群发育的某个关键后期阶段才重新出现并构成威胁。”

 

这是我对这一现象可能如何适用于养蚁的理解。

 

很多时候,养蚁人会谈到 SQD“蚁后自发死亡”,也就是群体中的蚁后似乎无缘无故地死亡,而工蚁和幼虫仍然健康,甚至茁壮成长。在我看来,这提供了一种可能的解释。建群前发生的轻度初期感染可能会损害蚁后,但长时间不表现出症状。随着群体不断壮大,蚁后将更多精力投入繁殖而非免疫反应,疾病就可能“复发”并导致蚁后死亡。蚂蚁还有一个有趣的特点,就是具有 TGIP(跨代免疫预激)。简单来说,蚁后会将自己一生中面对疾病时形成的“免疫”反应传递给后代。

 

这就能解释为什么工蚁原本会茁壮成长——它们对疾病有很强的免疫反应,而虚弱的蚁后在把资源从免疫系统转移出去后,变得更加脆弱。因此,我想尝试几种可能的解决方案。

 

以下是我尽可能减少因疾病及其他“未知”原因导致死亡的计划。所有列出的方法都已显示出一定的治疗潜力。计划的部分内容尚未实施,但我打算在6个月内测试每种方法,并在12个月内落实有效的方法。

 

更彻底的设备消毒

我担心,如果容器在不同蚁群之间重复使用时没有彻底消毒,可能会将疾病从一个蚁群传播到另一个蚁群。我目前正在测试用 Odoban 浸泡蚁群活动区、饲养装置和试管数小时,之后晾干再重复使用。它是一种对宠物安全的酶基消毒剂,声称可以杀死大多数微生物。我需要将其晾干,确保它不会严重损害蚂蚁的肠道微生物群,尤其是与 Camponotus 共生的 Blochmannia 细菌,以及不与 Camponotus 共生的 Wolbachia。 

 

鉴于 Odoban 是一种常见的清洁剂,我暂时会单独使用它,但之后可能会尝试使用 Alconox 之类的实验室级清洁剂,去除 Odoban 的所有痕量残留物。此外,我已经在每次更换蚁群时,对所用的 byFormica 液体喂食器进行洗涤剂清洗和巴氏消毒,以杀死细菌。
 

蚂蚁用药实验

病原体流行率会调节黑褐林蚁 Formica fusca 的用药行为 - PMC (nih.gov)

上面这篇论文提到,Formica fusca 会用 H2O2 等挥发性化合物进行自我治疗,以抵抗 Beauveria bassania 感染。我目前正在做实验,给部分蚁群提供两个喂食器,一个装有 byFormica Sunburst Nectar,另一个装有糖、食用色素和过氧化氢溶液。过去,我确实注意到一些较大的蚁群中爆发过疾病(例如霉菌在整个蚁群中蔓延)。我的蚂蚁数量不足以形成足够大的样本,但我们正在开始实施这些处理,看看是否有效。后续研究将尝试量化其效果。

 

我还摸索出了制作藻酸盐球的方法(想想波霸珍珠),里面装有含糖的过氧化氢,可作为一种潜在的“可定量给药”药物给蚂蚁使用。如果大型 Formica 喂食器中的初步结果成功,我会进一步探索这种方法。

 

蚁群中的天然防腐剂

木蚁将甲酸涂抹在从树上采集的树脂上,产生强效抗菌剂 - PubMed (nih.gov)

这篇论文提到,多种 弓背蚁属种类 会将甲酸涂在树脂上,形成一种强效防腐剂,能在数厘米范围内有效对抗 布鲁诺绿僵菌 。我的计划是买一些树脂,看看把它放在两个处理组的活动区里是否能降低死亡率。50 只弓背蚁属个体放树脂,50 只不放;50 只蚁属个体放树脂,50 只不放。弓背蚁属是我在松林茂密的栖息地中发现的另一种蚂蚁,因此我推测 

如果成功,我会尝试将几块树脂嵌入试管式活动区中。

 

减少霉菌生长的实验

https://www.jstor.org/stable/20095314?

 

这篇论文提到,在 DMSO 中使用克霉唑治疗甲虫的多种真菌感染。研究者试图治疗的主要感染是球孢白僵菌,它通常会感染并杀死蚂蚁。此外,克霉唑是一种常用的广谱抗真菌药,可用于治疗酵母菌感染、脚癣等。下个季节,我会建立几组尼日尔弓背蚁实验群。一组 50 只会喷洒市售的 1% 克霉唑溶液,另一组会喷洒市售的 1% 硝酸咪康唑溶液,第三组作为对照。

 

这项实验旨在验证上述任何一种处理方法的外用喷雾是否能够减少真菌引起的死亡和感染。我会记录死亡总数,以及出现子实体(可见霉菌)的死亡数量。

 

补充酪氨酸

许多昆虫似乎会利用黑色素来“包裹”不同的病原体。一般来说,在黄粉虫实验中,颜色较深的个体似乎对疾病更有“免疫力”。黄粉虫实验表明,在面粉中补充酪氨酸似乎能够提高黑色素的生成。

我还不确定打算如何对蚂蚁进行这项实验,但之后某个时候(可能在 2025 年末),我会研究给蚂蚁补充酪氨酸,也许通过给饲喂昆虫进行肠道负载,或者将富含酪氨酸的液体肉汤注入鸡肉、虾和其他喂给蚂蚁的“人类可食用”蛋白质来源中。

 

蚂蚁疫苗?

这是一个“以后再做”的步骤,但有证据表明,让某些昆虫接触经过热处理的细菌,可以增强它们对实际感染的免疫反应。我不确定这有多大必要,因为免疫反应增强似乎会减慢蚁群的生长速度,而且我目前还无法确定有哪些常见的细菌感染会导致蚂蚁死亡。如果这种情况经常发生,我会进一步研究。

 

 

其中一些可能会成为产品,其他的可能不会,但如果我记得更新这个帖子,你就能在这里看到部分研发过程。

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