マタベレアリは感染した傷口を診断し治療できるかもしれない

マタベレアリは、食べるために、唯一の食料源であるシロアリと戦わなければなりません。食事前のこの戦いは、シロアリの凶暴な下顎による危険な怪我につながることが多く、シロアリは素早い打撃でアリを突き刺します。しかし、このアリは仲間のアリの怪我を治療するために、独自の唾液ベースのシステムを開発しました。新しい研究によると、マタベレアリは傷が感染しているかどうかを判断でき、唾液で生成される抗生物質で感染した傷を治療できる可能性があることがわかりました。この発見は、2023年12月29日にNature Communications誌に掲載された研究で説明されています。

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必要かつ危険な食事

マタベレアリは、アフリカのサハラ砂漠の南の地域に生息しています。体長は 1 インチ近くになり、地球上で知られているアリの中では最大の部類に入ります。アリの餌となるシロアリは、しばしばアリに命に関わる怪我を負わせます。アリの最大 22 パーセントは、餌探しの生涯でこうしたシロアリとの遭遇により、片足または複数足を失うことがあります。怪我をしたアリは、回復のために仲間のアリに巣まで運ばれることもあります。

この研究チームによると、アリの死因は主に緑膿菌による感染だという。 （ P. aeruginosa ）。アリがP. aeruginosaを使って傷を治療する様子がより頻繁に観察されています。

イヌやコウモリなどの哺乳類の唾液には治癒効果のある分子が含まれており、細菌の増殖を抑えるために傷をなめることが知られている。研究チームは、他の動物は傷をなめる本能があるものの、実際に感染しているかどうかはわからないと考えている。しかし、マタベレアリはより識別力のある脳を持っており、感染した傷と感染していない傷の化学組成の特定の変化から、傷に治療が必要かどうかを判断できる可能性がある。

唾液の研究

研究では、研究者らが研究室でマタベレアリの唾液の化学組成を分析した。感染した傷口に、このアリは抗菌化合物とタンパク質を含む唾液を塗布している可能性がある。これらの抗生物質は、胸部の側面にある中胸膜腺から抽出される。分泌物には112の成分があり、その半分は抗菌作用または傷の治癒作用があることがわかっている。これらの分子の生成にはおそらく多くのエネルギーが必要であるため、アリがこれらの化合物を生成する作業を開始する前に、マタベレアリが生息する土壌によく見られる緑膿菌やその他の潜在的に危険な細菌が存在するかどうかを検知することがアリにとって有益である。

研究チームがこれらの地域の土壌を、傷つき感染したマタベレアリに塗布したところ、わずか2時間で傷口とアリの胸部の両方で細菌量が増加した。これは、アリが傷口の化学組成の変化を認識できることを示唆している。

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「JMU [ユリウス・マクシミリアン大学] のトーマス・シュミット教授と共同で行った化学分析により、アリの表皮の炭化水素組成が傷の感染により変化することが明らかになった」と、ドイツのユリウス・マクシミリアン大学ヴュルツブルク校の動物生態学者で研究共著者のエリック・フランク氏は声明で述べた。「人間を除けば、これほど高度な医療傷治療を行える生物は他に知らない」

これをさらに検証するため、感染したアリの一部を巣仲間から隔離した。このグループのうち、90% が 36 時間以内に死亡した。しかし、隔離せずに巣に戻った負傷したアリのグループの死亡率は 22% に低下した。負傷したが感染していないアリは、単独でいても巣に戻っていても生存率は同様であった。

研究チームは、唾液療法を実施した後、感染した昆虫の死亡率が約 90 パーセント減少したことを発見しました。また、感染した傷口を持つアリのほうが、無菌の傷口を持つ昆虫よりも、分泌物が著しく多く付着していることも発見しました。

研究者たちは、マタベレアリの傷のケア行動がいかにユニークであるかをさらに詳しく調べたいと考えている。研究では、緑膿菌が人間の戦闘傷の主因であると指摘されており、研究チームは他の化学研究グループと共同でマタベレアリの唾液に含まれる抗生物質をさらに特定し、分析したいと考えている。抗生物質耐性が拡大し続けているため、これが新しい抗生物質の発見につながる可能性がある。