Životinje Koriste Socijalno Udaljavanje Kako Bi Izbjegle Bolest

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-07-27 17:19

Jastozi, ptice i neki primati koriste karantenu kako bi odbili infekcije.

Ukratko

Uprkos tome koliko je neprirodno društveno udaljavanje može se osjećati prema ljudima, ono je itekako dio prirodnog svijeta, kojim se bave sisari, ribe, insekti i ptice.

• Društvene životinje ostaju odvojene, promjena ponašanja poput dotjerivanja kako bi se zaustavilo širenje bolesti koje bi ih mogle ubiti.
• Strategije se razlikuju od izbjegavanja bolesne životinje do održavanja interakcije samo s najbližom rodbinom.

Na plitkom grebenu u Florida Keysu, mladi karipski jastog vraća se iz noći traženja ukusnih mekušaca i ulazi u usku jazbinu. Jastozi obično dijele ove stjenovite pukotine, a večeras je zalutao novi. Ipak, nešto o novopridošlom nije u redu. Hemikalije u urinu imaju drugačiji miris. Te se tvari proizvode kada je jastog zaražen zaraznim virusom nazvanim Panulirus argus virus 1, a zdrav jastog koji se vraća izgleda uznemiren. Koliko je teško pronaći brlog poput ovog, zaštićen od predatora, mlada životinja se povlači u otvorene vode i dalje od smrtonosnog virusa.

Odgovor jastoga na bolest - viđen i na terenu i u laboratorijskim eksperimentima - je onaj koji smo previše upoznali ove godine: socijalno distanciranje. Prekinuta je bliska interakcija ljudi sa porodicom i prijateljima kako bi se smanjilo širenje COVID-19. Bilo je izuzetno teško. I mnogi su doveli u pitanje neophodnost. Ipak, bez obzira koliko nam se to moglo činiti neprirodno, socijalno udaljavanje je itekako dio prirodnog svijeta. Pored jastoga, životinje raznolike poput majmuna, riba, insekata i ptica otkrivaju se i udaljavaju od bolesnih pripadnika svoje vrste.

Ovakvo ponašanje je uobičajeno jer pomaže socijalnim životinjama da prežive. Iako život u skupinama životinjama olakšava hvatanje plijena, grijanje i izbjegavanje grabežljivaca, to također dovodi do izbijanja zaraznih bolesti. (Samo pitajte bilo kojeg ljudskog roditelja s djetetom u vrtiću.) Ovaj povećani rizik pogodovao je evoluciji ponašanja koja pomažu životinjama da izbjegnu infekciju. Životinje na socijalnoj udaljenosti tokom izbijanja su one koje će vjerovatno ostati u životu. To zauzvrat povećava njihove šanse da rode potomstvo koje takođe prakticira socijalno distanciranje kada se suoči sa bolešću. Te akcije ekolozi bolesti poput nas samih nazivaju „imunitet u ponašanju“. Divlje životinje nemaju cjepiva, ali mogu spriječiti bolest svojim životom i djelovanjem.

Imunitet kroz ponašanje ipak dolazi s troškovima. Društveno udaljavanje od ostalih pripadnika vaše vrste, čak i privremeno, znači propuštanje brojnih pogodnosti koje su u prvom redu favorizirale socijalni život. Iz tog razloga, istraživači su naučili da je potpuno izbjegavanje samo jedan pristup životinjama. Neke socijalne vrste ostaju zajedno kada su članovi zaraženi, ali na primjer mijenjaju određene interakcije dotjerivanja, dok druge, poput mrava, ograničavaju susrete između pojedinaca koji igraju određene uloge u koloniji, a sve kako bi smanjili rizik od zaraze.

Vrijedno žrtve

Sposobnost bodljikavih jastoga da otkriju i izbjegnu zaražene prijateljske grupe bila je ključna za njihovu postojanost u slučaju virusa Panulirus argus 1, koji ubija više od polovine maloljetnih jastoga kojima zarazi. Mladi jastozi lako se beru za virus, jer su životinje toliko društvene, s vremena na vrijeme zakidaju u skupinama do 20 godina. Sigurni domovi u spužvama, koraljima ili stjenovitim pukotinama duž dna oceana - i masa pucketavih kandži - pomažu grupi stvorenja se brane od gladnih grabežljivaca poput riba okidača. Ipak, početkom 2000-ih istraživač Don Behringer sa Univerziteta u Floridi i njegove kolege primijetili su da neki mladi jastozi negiraju solo, iako ih to čini ranjivima. Istraživači su otkrili da je većina ovih usamljenih jastoga zaražena zaraznim virusom. Znanstvenici su sumnjali da ovi jastozi nisu odlučili da jedu sami, bili su izbjegavani. Da bi potvrdili svoju slutnju, istražitelji su nekoliko jastoga smjestili u akvarijske rezervoare, omogućavajući zdravim rakovima da odaberu praznu umjetnu jazbinu ili onu u kojoj živi zdravi ili bolesni sunarodnik. U članku iz 2006. godine u časopisu Nature, znanstvenici su izvijestili da kada su bolesti odsutne, zdravi jastozi radije su društveni i odabiru brloge sa zdravim jastogom umjesto praznih. A jastozi su jako izbjegavali jazbine u kojima su bili jastozi zaraženi virusima, iako je to značilo da moraju sami.

U naknadnoj studiji objavljenoj 2013. godine u Marine Ecology Progress Series, Behringer i njegov kolega Joshua Anderson pokazali su da zdravi jastozi uočavaju one koji pate koristeći test sniff-a. Ispostavilo se da zaraženi jastozi imaju u mokraći hemikalije koje služe kao signal opasnosti za zdrave kolege iz grupe. Kada su naučnici koristili ljepilo Krazy za blokiranje organa koji otpuštaju mokraću zaraženih jastoga, zdrave životinje više nisu izbjegavale bolesne.

Kad jastozi otkriju pogođenu životinju, spremni su riskirati kako bi ostali bez bolesti. Kada su Mark Butler sa Univerziteta Old Dominion i njegove kolege privezali bolesnog jastoga za kućni brlog zdravih jastoga na Florida Keysu, vidjeli su da su zdrave životinje često napuštale sigurna utočišta za otvorene vode, gdje su bile u mnogo većem riziku da ih pojedu. Kada je Butlerov tim ponovio eksperiment s vezanim zdravim jastogom, nije bilo masovnog egzodusa. U svom istraživanju, objavljenom 2015. u časopisu PLOS One, naučnici su matematičkim modelima pokazali da izbjegavanje, iako ne bez troškova, sprečava virusne epidemije koje bi inače uništile populaciju jastoga.

Zaštitite dragocjene i ranjive

Jastozi nisu daleko jedine životinje koje su utvrdile da koristi od socijalnog udaljavanja ponekad premašuju troškove. Zapravo su neka druga stvorenja razvila načine da povećaju isplatu strateškim prakticiranjem socijalnog distanciranja na načine koji štite najvrjednije ili najranjivije u svojoj grupi. Najupečatljiviji primjeri javljaju se kod socijalnih insekata, gdje različiti članovi kolonije imaju različite uloge koje utječu na opstanak kolonije.

U radu koji je vodila Nathalie Stroeymeyt sa Univerziteta u Bristolu u Engleskoj i objavljenom 2018. godine u časopisu Science, istraživači su koristili male digitalne oznake kako bi pratili kretanje običnih kolonija vrtnih mrava tokom izbijanja smrtonosne gljive, Metarhizium brunneum. Spore ove gljivice prenose se od mrava do mrava fizičkim kontaktom; potreban je jedan do dva dana da spore prodru u tijelo mrava i izazovu bolest, koja je često fatalna. Kašnjenje između izloženosti i bolesti omogućilo je Stroeymeyt i njenim kolegama da vide jesu li mravi promijenili svoje socijalno ponašanje u 24 sata nakon što su prvi put otkrili gljivične spore u svojoj koloniji, ali prije nego što su mravi izloženi gljivama pokazali znakove bolesti.

Da bi izmerili kako mravi reaguju kada bolest prvi put napadne njihovu koloniju, istraživači su primenili spore gljivica direktno na podskupinu mrava koji traže hranu redovno napuštaju koloniju. Hranivači hrane najvjerojatnije će nehotice naići na spore gljivica tijekom potrage za hranom, pa je ovaj pristup oponašao prirodni način na koji bi ova gljiva bila uvedena. Ponašanje mrava u 11 kolonija tretiranih gljivicama je zatim uspoređeno sa istim brojem kontrolnih kolonija, gdje su hranidbenici natopljeni bezopasnom sterilnom otopinom. Mravi u kolonijama izloženim gljivama započeli su brzo i strateško socijalno distanciranje nakon tretmana. U roku od 24 sata ti se mravi stočne hrane samoizolirali provodeći više vremena izvan kolonije u poređenju sa hranom za životinje koja je bila tretirana kontrolom.

Zdravi mravi u kolonijama tretiranim gljivicama također su snažno smanjili svoje socijalne interakcije, ali način na koji su to činili ovisio je o njihovoj ulozi. Neinficirani krmni fondovi, koji često komuniciraju s drugim hranidbenicima koji mogu nositi bolest, držali su se podalje od kolonije kada je bolest bila prisutna. To ih sprečava da nenamjerno izlažu reproduktivno vrijedne članove kolonije (kraljicu i "njegovateljice" koje brinu o leglu). Sestre su takođe poduzele mjere, premještajući leglo dalje u gnijezdo i dalje od stočne hrane kada je gljiva otkrivena u koloniji. Znakovi koje mravi koriste za otkrivanje i brzi odgovor na izloženost gljivama još uvijek nisu poznati, ali ovo strateško socijalno distanciranje bilo je toliko učinkovito da su sve matice i većina medicinskih sestara iz istraživanih kolonija još uvijek bile žive na kraju eksperimentalnih izbijanja.

Vrtni mravi štite najcjenjenije članove svoje kolonije, ali neke ptice koriste drugačiju strategiju, možda vođenu snagom vlastitog imunološkog odgovora i otpornošću na infekcije. Maxine Zylberberg i njene kolege smjestile su kućne zebe u tri susjedna kaveza. Uz svaku središnju pticu na jednoj strani nalazila se zdrava zeba, a na drugoj strani zeba koja se činila bolesnom. (Dobio je injekciju zbog koje je djelovao letargično.) Promatrajući količinu vremena koju je središnja ptica provela sa svake strane kaveza, istraživači su pokazali da zebe uglavnom izbjegavaju ptice koje se čine bolesnima, ali stupanj izbjegavanja varirao je moć vlastitog imunološkog sistema. Ptice sa višim nivoima antitela u krvotoku i jednog drugog proteina koji mogu signalizirati širu imunološku aktivaciju pokazale su manje odbojnosti. Ali ptice sa slabijim nivoom imuniteta najoštrije su izbjegavale bolesne ptice, izvijestili su istražitelji u časopisu Biology Letters 2013. godine.

Sličan obrazac otkriven je kod gupija zahvaćenih zaraznim i iscrpljujućim crvom nazvanim Gyrodactylus turnbulli. U radu objavljenom 2019. u časopisu Biology Letters, Jessica Stephenson sa Univerziteta u Pittsburghu smjestila je pojedinačne gupije koji još nisu imali infekcije crvama u središnji akvarij s dva rezervoara. Jedan je bio prazan, a jedan je sadržavao grupu od tri gupija koja su predstavljala potencijalni rizik od zaraze. Mnogi gupiji preferirali su stranu spremnika u blizini ostalih gupija, kao što se očekivalo za društvenu vrstu. Ali neki muški gupiji jako su izbjegavali bok rezervoara u blizini druge ribe, a kasnije se pokazalo da su ovi distancirani gupiji vrlo osjetljivi na infekcije crvama. Logično je da bi evolucija favorizirala snažno izražavanje distancirajućeg ponašanja kod onih koji su najugroženiji.

Veze koje se vežu

Strateško socijalno distanciranje ponekad znači održavanje određenih socijalnih veza čak i kada oni povećavaju rizik od bolesti. Mandrills, visoko socijalni primati sa zapanjujuće živopisnim licima, ilustriraju ovaj pristup. Ova vrsta se može naći u skupinama od desetina do stotina jedinki u tropskim kišnim šumama ekvatorijalne Afrike. Grupe obično imaju kombinaciju članova šire porodice koji se često dotjeruju; Dotjerivanje poboljšava higijenu i cementira društvene veze. Ali oni prilagođavaju svoje ponašanje njege na određene načine kako bi izbjegli zarazne kolege iz grupe, primijetili su Clémence Poirotte i njegove kolege u izvještaju objavljenom 2017. u časopisu Science Advances. Znanstvenici su promatrali svakodnevne dotjerivanje slobodnih mandrila u parku u Gabonu i povremeno sakupljali uzorke fekalija kako bi saznali koje su životinje jako zaražene crijevnim parazitima. Drugi su mandrali aktivno izbjegavali dotjerivanje tih pojedinaca. Mandrili su mogli otkriti status zaraze samo na osnovu mirisa: mandrilovi s dvije bambusove stabljike utrljane u izmet snažno su izbjegavali stabljiku istrljanu izmetom iz druge mandrole koja je imala puno parazita.

Pa ipak, mandrilovi se ponekad odriču socijalnog distanciranja pred zarazom. U naknadnoj studiji, koju je također vodio Poirotte, uvoji su nastavili dotjerivati određene bliske rođake koji su imali visok nivo parazita, čak i dok su se udaljavali od ostalih parazitiranih članova grupe. U svojoj publikaciji iz 2020. godine u časopisu Biology Letters istraživači su rekli da održavanje jakih i bezuvjetnih saveza s određenim rođacima može imati brojne dugoročne koristi kod neljudskih primata, baš kao i kod ljudi. U mandrilima se ženke s najjačim socijalnim vezama počinju razmnožavati ranije i možda će imati više potomstva tijekom svog života. Takvi evolucijski dobici povezani sa održavanjem nekih socijalnih veza mogu biti vrijedni rizika potencijalne infekcije.

Društvene veze nekih životinja koje žive u grupi mogu biti toliko ključne da izbjegavanje nikada neće biti favorizirano, čak i kada su očito bolesni drugovi u grupi. Na primjer, rad koji je vodila Bonnie M. Fairbanks, a objavljen je 2015. u časopisima Behavioral Ecology and Sociobiology, pokazao je da trakasti mungosi ne izbjegavaju članove grupe, čak i kada pokazuju jasne znakove bolesti. Trakasti mungosi su visoko socijalna vrsta porijeklom iz podsaharske Afrike i žive u stabilnim grupama od do 40 članova porodice i nerađaka. Članovi grupe ulaze u bliske fizičke interakcije odmarajući se jedni nad drugima i izmjenjujući se dotjerujući jedni druge na quid pro quo način.

Kathleen A. Alexander iz Virginia Tech-a, druga autorica ovog rada, prvo je primijetila da se mnoge mungose u njenom području proučavanja u Bocvani vidno razbole od novog oblika tuberkuloze kojem su potrebni mjeseci da ih ubije. Fairbanks je potom mjesecima pomno pratio šest vojnika pogođenih ovom bolešću, promatrajući sve socijalne interakcije između pripadnika trupa. Iznenađujuće je da su zdrave mungose nastavile blisku interakciju s vidno bolesnim pripadnicima trupa. Zapravo, dotjerivali su ih u istoj mjeri u kojoj su uređivali svoje zdrave kolege iz vojske, iako je daleko manje vjerovatno da će im bolesne mungose uzvratiti. Udaljenost od bolesnih članova grupe možda jednostavno neće biti održiva kod vrsta kada uska saradnja s drugim pojedincima u lovu i odbrani može napraviti razliku između života i smrti.

Slijedeći vodstvo prirode

Kao i druge životinje, ljudi imaju dugu evolucijsku istoriju s zaraznim bolestima. Mnogi naši oblici imuniteta u ponašanju, poput osjećaja gnušanja u prljavim ili prepunim sredinama, vjerovatno su rezultat ove povijesti. Ali moderni ljudi, za razliku od drugih životinja, imaju mnogo prednosti kada nam kuga dođe na vrata. Na primjer, sada u trenu možemo globalno komunicirati s prijetnjama bolestima. Ova sposobnost omogućava nam da uspostavimo socijalno distanciranje prije nego što se bolest pojavi u našoj lokalnoj zajednici - taktika koja je spasila mnoge živote. Imamo napredne platforme za digitalnu komunikaciju, od e-pošte do grupnih video ćaskanja, koje nam omogućavaju da se držimo fizički na distanci zadržavajući neke društvene veze. Druge životinje gube socijalne veze sa stvarnom udaljenostom. No, možda je najveća ljudska prednost sposobnost razvijanja sofisticiranih alata za ponašanje, poput cjepiva, koji sprečavaju bolesti bez potrebe za skupim promjenama u ponašanju. Vakcinacija nam omogućava održavanje bogatog, interaktivnog društvenog života uprkos zaraznim bolestima poput dječje paralize i ospica koje bi nas inače poharale.

Kad je pak riječ o zaustavljanju novih bolesti poput COVID-19, mi smo u istom čamcu kao i ostale životinje. Ovdje su, kao i u prirodi, provjerena ponašanja poput socijalnog udaljavanja naše najbolje sredstvo dok se ne mogu razviti vakcine ili tretmani. Ali baš kao i druge životinje, i mi moramo biti strateški raspoloženi prema tome. Poput mandrila i mrava, možemo održavati najvažnije socijalne interakcije i udaljenost od onih koji su najugroženiji i koje bismo mogli slučajno zaraziti. Uspjeh jastoga protiv razarajućeg virusa na Karibima pokazuje da kratkoročni troškovi socijalnog udaljavanja, iako ozbiljni, imaju dugoročne rezultate za preživljavanje. Koliko god se to osjećalo neprirodno, trebamo samo slijediti vodstvo prirode.