科學家發現螞蟻能夠截肢並拯救生命

您有沒有想過挽救生命的手術是否是人類獨有的?您可能會驚訝地發現螞蟻也會這樣做。

科學家發現,來自美國州的一種常見的棕色佛羅裡達木蟻具有醫學智慧。

這些微小生物會選擇性地治療巢穴中其他螞蟻的受傷肢體,要麼清理傷口,要麼截掉受損的肢體和身體部位。

發表在《當代生物學》雜誌上的一項新研究揭示了螞蟻在醫學領域的天賦。

研究表明,昆蟲能夠根據所受到的傷害類型來選擇護理方式,並成功地幫助它們的同伴康復。

這項發現對於了解該物種來說是一個巨大的進步。

維爾茨堡大學的行為生態學家埃里克·弗蘭克(Erik Frank)表示:「當我們談論截肢行為時,這實際上是動物界中唯一發生的動物界中發生的唯一一個由同種成員對一個個體進行複雜且系統性截肢的案例。

科學家對螞蟻的醫學思考過程有什麼發現?

在 2023 年發表的一篇論文中,發現另一組螞蟻Megaponera analis 能夠使用特殊的腺體向傷口接種抗菌化合物,以消除可能的感染。

這意味著傷口護理螞蟻這並不是一個完全未知的現象。

然而,佛羅裡達木蟻尤其令人印象深刻,因為它們沒有這種腺體,相反,它們似乎只使用機械手段來治療它們的同伴。

科學家發現,它們的機械護理涉及兩種途徑之一:螞蟻要么只用口器清潔傷口,要么選擇先清潔,然後再用全身的器皿清潔傷口。截肢腿的。

觀察螞蟻評估受傷類型,然後做出明智的決定選擇哪條路線。

作為研究的一部分,分析了兩種類型的腿部損傷—股骨撕裂傷和類似腳踝的脛骨撕裂傷。

專家發現,所有股骨損傷都伴隨著同伴最初清理傷口,然後同伴將腿完全咀嚼掉。

然而,對於脛骨損傷,螞蟻只提供侵入性較小的口腔清潔功能。

在這兩種情況下,螞蟻的干預都使傷口感染的昆蟲患者的存活率大大提高。

「股骨受傷時,他們總是截肢,成功率約為 90% 或 95%,」弗蘭克說。 “對於沒有截肢的脛骨,仍然達到了 75% 左右的存活率。”

如果沒有這種幫助,無人處理的感染股骨和脛骨擦傷的存活率會顯著降低,分別為 40% 和 15%。

「這種與生俱來的合作程度對我來說是相當驚人的,」弗蘭克說。

螞蟻如何知道如何成功治療傷口?

作為研究的一部分,科學家假設傷口護理的首選途徑可能與傷口部位感染的風險有關。

螞蟻股骨的顯微 CT 掃描顯示,它們主要由肌肉組織組成,這表明它們發揮將血液從腿部泵入主體的功能作用。

如果受傷,肌肉就會受到損害,從而降低其循環可能含有細菌的血液的能力。

相較之下,脛骨的肌肉組織則少得多,因此對血液循環的參與也少得多。

「在脛骨損傷中,血淋巴流動受到的阻礙較小,這意味著細菌可以更快進入體內。在股骨受傷時,腿部的血液循環速度會減慢,」弗蘭克解釋道。

在這種情況下,您可能會認為,由於脛骨損傷會導致更快的感染,因此截肢整條腿將是最合適的做法。

然而,觀察到的情況恰恰相反——這取決於螞蟻移動的速度。截肢一條腿。

典型的螞蟻主導的截肢手術至少需要 40 分鐘才能完成。當涉及脛骨損傷時,如果感染後不立即切除一條腿,螞蟻將無法生存。

「因此,由於螞蟻無法足夠快地切斷腿部以防止有害細菌的傳播,因此螞蟻試圖通過花更多時間清潔脛骨傷口來限制致命感染的可能性,」高級報告作者和進化生物學家勞倫特·凱勒洛桑大學的教授說。

弗蘭克補充道:“螞蟻能夠診斷傷口,查看傷口是否被感染或無菌,並由其他個體在很長一段時間內進行相應的治療——這是唯一可以與人類醫療系統相媲美的醫療系統。”

但這些螞蟻具有如此明顯的醫學專業知識背後的原因是什麼?

「這其實都是與生俱來的行為,」凱勒解釋。 “螞蟻的行為會根據個體的年齡而變化,但幾乎沒有證據表明螞蟻有任何學習行為。”