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蚂蚁医生正在截除感染的肢体 在森林地表之下，蚂蚁繁忙的社会蓬勃发展，一套非凡的医疗体系也在运作，它结合了化学战、社会组织，甚至传染性韧性来抵御疾病。棕褐举腹蚁和黑园蚁等物种的蚁群最多可容纳五十万只工蚁，它们已发展出复杂的方法，以保护自己免受病原体的严重侵害。它们的策略与一些最先进的人类应对方式如出一辙，从防腐消毒和隔离到疫苗接种和保持社交距离，只不过是在一个微型却高度有序的世界中进行。
医疗消毒
以棕褐举腹蚁（Formica paralugubris ）为例。它们生活在由数十万只工蚁组成的高密度蚁群中，因此特别容易遭遇疫情，但它们已经掌握了一种先进的消毒方式。当疾病威胁逼近时，这些微小的化学家会将毒腺中的甲酸与具有抗菌作用的树脂混合，制成强效的防腐混合物，涂覆在蚁巢上，使其成为一道经化学加固的堡垒。这种混合物不仅能保持蚁巢清洁，还能杀灭从外出觅食地返回的蚂蚁身上有害的微生物，确保整个蚁群得到保护。这种混合物能显著增强树脂的抗真菌特性，使蚁巢几乎不受病原体侵害，例如能消灭整个昆虫种群的布氏绿僵菌（Metarhizium brunneum ）。
携带树脂的棕褐举腹蚁，由 Jonghyun Park 拍摄
某些物种（如收获蚁）会产生天然抗生素，例如阿博霉素，可有效对抗耐药细菌，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。这些发现促使研究人员探索蚂蚁衍生化合物作为一种新型疗法，用于对抗人类超级细菌的潜力。
截肢与手术 然而，即使在个体层面，蚂蚁也学会了控制疾病在全身的传播。研究人员开展了行为学和微生物学实验，以了解 C. floridanus 工蚁如何应对受伤的同巢蚂蚁。他们发现，当工蚁的股节受伤时，其他蚂蚁会迅速咬断腿根部，为其截肢。与伤口未经处理的蚂蚁相比，这种迅速的反应大幅提高了受伤蚂蚁的存活机会。然而，如果受伤部位更靠近足部，同巢蚂蚁的反应就有所不同。它们不会截肢，而是专注于护理受伤部位的伤口。
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只有在病原体暴露后立即进行截肢，才似乎能提高存活率。延迟手术会使蚂蚁容易受到感染。详细的显微CT扫描显示，蚂蚁做出这一决定的关键可能在于血淋巴（蚂蚁的血液）循环。负责推动血淋巴流动的肌肉集中在股节，这表明股节受伤可能会减缓病原体传播，为同巢蚂蚁争取足够时间进行救命截肢。
社交距离
疾病暴发期间，蚂蚁采用了一种我们或许很熟悉的做法：保持社交距离。布里斯托大学的研究人员发现，当蚂蚁察觉群体中出现感染时，会迅速重新调整巢穴布局，以限制疾病传播。科学家将感染真菌的蚂蚁引入实验室蚁群后，观察到健康蚂蚁开始将更容易接触疾病的觅食蚁与蚁后和幼蚁隔开，把后者安置在防护更严密的核心区域。这些变化形成了天然屏障，类似人类的隔离措施，以尽量减少健康个体与患病个体之间的接触。
科学家使用单独的二维码追踪蚂蚁面对传染病时的行为。（照片：Timothée Brütsch，洛桑大学）
免疫接种 不过，受感染的蚂蚁虽然在一定程度上会被隔开，却不会被完全隔离或任其自生自灭。事实上，蚂蚁会采取一种称为“社会免疫”的行为，主动在整个蚁群中传播经过稀释的病原体。当一只蚂蚁舔舐受感染的同伴以清除真菌孢子时，部分孢子会以少量、可控的剂量转移到负责清洁的蚂蚁身上。这种低水平的接触就像一种疫苗接种，能激活健康蚂蚁的免疫系统，使它们做好抵御病原体的准备。奥地利科学技术研究所的西尔维娅·克雷默及其团队发现，这种行为有助于建立全蚁群的免疫反应：抗真菌蛋白的产量增加，从而增强整个群体的抵抗力。因此，尽管真菌存在于蚁群中，经过社会免疫的蚁群里仍只有约2%的蚂蚁会死于感染——对于一个关系紧密的群体来说，这是极低的死亡率。
蚂蚁的社会免疫系统
现代医学最迫切难题的解决方案可能源自蚂蚁世界，这一可能性凸显了自然界中尚未开发的药用潜力。
化学防御与社会行为之间这种复杂的相互作用表明，蚂蚁并非只是各自为生存而战的昆虫，它们还是高度协调的“社会免疫系统”的参与者。在这个系统中，每只蚂蚁的行动都有助于整个蚁群的健康。例如，当黑园蚁将蚁后和幼虫迁离受感染区域时，它们便构建出一种动态的、活的空间结构，并根据疾病威胁不断演变。这种适应性环境或许能为人类建筑和公共卫生带来新思路，甚至促成这样一种设计：建筑和空间能够实时调整布局或气流模式，从而限制传染病传播。
人类通常会将病患完全隔离，而蚂蚁则采取更平衡的方式，将保持距离与低水平、受控的病原体接触结合起来。它们在整个蚁群中重新分散真菌孢子的习惯，不仅有助于建立免疫力，还能分担感染风险，展现出一种具有传染性的韧性，或称“传染式无私”。通过确保蚁群中的每个成员都能接触到一定量的病原体，蚂蚁共同增强了抵御未来疫情暴发的能力。
本质上，蚂蚁将蚁群变成了设防严密的堡垒和诊所，在那里，化学防御、建筑调整和社会行为交织在一起，形成强韧的社会免疫系统。它们以如此精准的方式适应并应对疾病威胁的能力，带来的启示远不止于昆虫学，也让我们得以一窥人类管理公共卫生和防止感染传播的新思路。
从铺道蚁身上涂有化学物质的隧道，到黑色花园蚁精心设计的巢穴，这些自然界微型医生带来的启示，或许是让最大规模的种群保持健康的关键。蚂蚁数百万年来不断精进这门本领，而如今，看来轮到我们向它们的微型医学奇迹学习了。
延伸阅读
Frank, Erik.T. 等，蚁群通过依伤口情况截肢来对抗感染。 《当代生物学》，第34卷，第14期，3273 - 3278.e3
Pull CD, Cremer S. 共同建立蚁群的蚁后通过进行预防性清理行为来防止疾病。 《BMC进化生物学》. 2017年10月13日;17(1):219. doi: 10.1186/s12862-017-1062-4. PMID: 29025392; PMCID: PMC5639488
Milutinović, B. 等 (2020) ‘社会免疫调节共同感染病原体之间的竞争 ’, 生态学通讯 , 23(3), pp. 565–574. doi:10.1111/ele.13458.
Brütsch T, Jaffuel G, Vallat A, Turlings TC, Chapuisat M. 木蚁将甲酸涂在从树上采集的树脂上，制成强效抗菌剂。 《生态学与进化》. 2017年3月6日;7(7):2249-2254. doi: 10.1002/ece3.2834. PMID: 28405288; PMCID: PMC5383563.
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