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在 2011 年的轟動一時驚悚片《傳染病》中，一種病毒感染並殺死了全球 2600 萬人。但即使是那些躲過病毒的人也被另一種東西感染：令人衰弱的恐懼。為了控制疫情，軍方實施了隔離。人們待在室內，拒絕與家人以外的任何人互動。觸控任何人或任何東西都變成了一種風險，因為病毒無處不在。
螞蟻的做法不同。當致命真菌感染螞蟻 colony 時，健康的昆蟲不一定會排斥生病的巢穴同伴。相反，它們張開雙臂——或者更確切地說，張開嘴——歡迎傳染者，經常舔舐它們的鄰居以去除真菌孢子，防止病原體發芽和生長。顯然，這種梳理行為稀釋了感染，使其在 colony 中稀薄地傳播。健康的螞蟻沒有讓受感染的同伴獨自處理感染並死去，而是分擔負擔，故意用少量真菌感染 colony 中的每個個體，每個個體的免疫系統都可以自行清除。這種“社會免疫”也啟動了健康螞蟻的免疫系統以對抗感染。這些是 4 月 3 日出版的《PLoS Biology》雜誌上發表的一項新研究的結論。
當您第一次遇到特定的病原體——病毒、真菌——時，您的免疫系統必須學習如何應對它。當您第二次遇到相同的病原體時，您的免疫系統已經準備好了——它已經產生了一些抵抗力。研究人員發現，當螞蟻 colony 中的一些成員首次接觸病原體時，該 colony 的所有成員——即使是最初未被感染的成員——也會對病原體產生抵抗力。這種情況是如何發生的，一直不清楚。
為了調查這個謎團，奧地利科學技術研究所的 Sylvia Cremer 和她的同事研究了Lasius neglectus，一種相當常見的螞蟻，它形成超級 colony，以及Metarhizium anisopliae，一種寄生真菌，以許多昆蟲為食並殺死它們。一旦真菌孢子落在昆蟲的身體上，它們就會發芽並用稱為菌絲的根狀結構穿透外骨骼。最終，真菌吸走昆蟲的所有營養物質，並將昆蟲空空的軀殼包裹在看起來像綠色黴菌的東西中。
為了中斷病原體的生命週期，一些螞蟻會舔掉其他螞蟻身上的真菌孢子。當螞蟻互相梳理時，它們皮膚上的細菌——以及口腔中稱為下嚥囊的特殊腺體——會殺死它們舔掉的大部分孢子。之後，螞蟻會吐出一團壓實的死孢子。但 Cremer 和她的同事懷疑，並非所有孢子都被殺死，而且透過照顧受感染的同伴，健康的螞蟻最終會在身上沾染一些孢子。
Cremer 和她的團隊透過首先用一種在紫外線下發出紅光的蛋白質標記M. anisopliae孢子，然後將 15 只螞蟻暴露於這種標記孢子中，來測試這些猜測。兩天後，研究人員在顯微鏡下解剖了這些螞蟻，並在 45 只未直接暴露於真菌的螞蟻中的 17 隻身上檢測到發光的孢子。Cremer 得出結論，這些螞蟻一定是透過梳理它們受感染的巢穴同伴而沾染了孢子。感染已經在 colony 中蔓延開來。當研究人員解剖螞蟻並將它們的身體部位放在瓊脂平板上時，在未直接暴露於孢子的螞蟻中，有 64% 的螞蟻身上長出了真菌——甚至比科學家最初用紫外線檢測到的 colony 比例還要大。
Cremer 解釋說：“即使 60% 到 80% 的巢穴同伴感染了疾病，也只有大約 2% 的螞蟻死亡。” “這種低水平的感染實際上是有益的，因為它們拯救了直接暴露的螞蟻，並在健康的螞蟻中建立了抵抗力。”
當 Cremer 分析了從受感染同伴身上沾染孢子的螞蟻的基因活動時，她發現編碼抗真菌蛋白以及更一般的免疫蛋白的基因比平時更活躍。從同伴身上去除真菌孢子似乎啟動了免疫系統，以對抗任何附帶感染。當 Cremer 阻止健康的螞蟻接觸受感染的螞蟻時，感染沒有蔓延，未感染的巢穴同伴沒有增強它們的免疫系統，許多單獨的螞蟻死亡了。Cremer 還觀察到，健康的螞蟻在感染後的頭兩天對生病的巢穴同伴特別關注，這是有道理的，因為如果在該時期內未去除孢子，通常為時已晚，無法阻止全面感染和死亡。
Cremer 和她的同事認為，新觀察到的健康螞蟻和生病螞蟻之間的相互作用——以及免疫反應增強的基因證據——解釋了整個螞蟻 colony 如何對病原體產生抵抗力，即使只有部分螞蟻直接暴露於該病原體。雖然每隻昆蟲都有自己的免疫系統，但螞蟻似乎已經進化出第二種免疫系統——針對感染的 colony 範圍的免疫反應。為了阻止傳染，螞蟻擁抱它。
東北大學的 Rebeca Rosengaus 對這項新研究中各種各樣的實驗和分析印象深刻，她說這“進一步支援了社會免疫是一種真實存在的現象，不僅在螞蟻中，而且在白蟻，可能還有真社會性的黃蜂和蜜蜂中也是如此。” 在早期的工作中，Rosengaus 發現暴露於真菌的白蟻透過“基本上是癲癇發作”——像瘋了一樣跳來跳去，並用頭撞擊巢穴牆壁以使健康的同伴遠離——來互相警告。她還發現證據表明，螞蟻透過在從一隻螞蟻的嘴到另一隻螞蟻的嘴傳遞的食物液滴中傳播免疫蛋白來傳播對細菌感染的免疫力。“這與您可能想到的相反。因為有這麼多的個體如此緊密地生活在一起，如果一個生病了，很可能其他人也會生病，但是透過社會免疫，整個 colony 似乎做得更好。”