为了获取食物，马塔贝勒蚂蚁必须与其唯一的食物来源——白蚁——搏斗。这些捕食前的遭遇常常会导致被白蚁凶猛的口器所伤，这些口器可以以快速的打击刺穿蚂蚁。然而，这些蚂蚁已经发展出了一种基于唾液的系统来治疗同伴的伤口。新的研究发现，马塔贝勒蚂蚁甚至可能能够判断伤口是否感染，然后用其唾液产生的抗生素来治疗感染的伤口。这些发现被描述在2023 年 12 月 29 日发表在《自然·通讯》杂志上的一项研究中。
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必要而危险的一餐
马塔贝勒蚂蚁分布在非洲撒哈拉沙漠以南的地区。它们体长可达一英寸，是地球上已知最大的蚂蚁之一。它们赖以生存的白蚁常常会给蚂蚁造成危及生命的伤害。在它们的觅食生涯中，有多达22%的蚂蚁会在这些遭遇中失去一条或多条腿。受伤的蚂蚁有时甚至会被同伴背回巢穴进行康复。
该研究团队指出，蚂蚁的主要死亡原因是感染了铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa，P. aeruginosa）。观察发现，蚂蚁更频繁地用铜绿假单胞菌治疗伤口。
包括狗在内的哺乳动物和蝙蝠的唾液中含有可能具有治疗作用的分子，并且它们已知会舔舐伤口以可能抑制细菌生长。研究团队认为，虽然其他动物有舔舐伤口的本能，但它们实际上并不知道伤口是否感染。然而，马塔贝勒蚂蚁可能拥有更具辨别能力的“大脑”，能够通过感染伤口与未感染伤口的化学特征差异来判断伤口是否需要治疗。
研究唾液
在这项研究中，研究人员在实验室分析了马塔贝勒蚂蚁唾液的化学成分。对于感染伤口，这些昆虫可能应用含有抗菌化合物和蛋白质的唾液。这些抗生素来自它们胸部侧面的胸腺腺体。该分泌物含有112 种成分，其中一半已知具有抗菌或伤口愈合作用。这些分子可能需要消耗大量能量来产生，因此，在蚂蚁开始耗费精力产生这些化合物之前，能够检测到铜绿假单胞菌以及马塔贝勒蚂蚁生活土壤中常见的其他潜在有害细菌的存在，对它们来说是有益的。
当研究团队将这些地区的土壤涂抹到受伤且感染的马塔贝勒蚂蚁身上时，仅在两小时内，伤口部位和蚂蚁的胸部细菌数量就增加了。这表明蚂蚁能够识别伤口化学特征的变化。
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“与 JMU [尤利乌斯·马克西米利安斯大学] 的 Thomas Schmitt 教授合作进行的化学分析表明，蚂蚁角质层的碳氢化合物特征会因伤口感染而改变，”这项研究的合著者、德国维尔茨堡尤利乌斯·马克西米利安斯大学的动物生态学家 Erik Frank 在一份声明中说。“除了人类，我不知道还有其他生物能够进行如此复杂的医疗伤口处理。”
为了进一步测试，一些感染的蚂蚁被隔离，远离它们的同伴。在这个群体中，90% 的蚂蚁在 36 小时内死亡。然而，回到巢穴而不是被隔离的受伤蚂蚁群体，其死亡率降至 22%。受伤但未感染的蚂蚁，无论是在独自一处还是回到群体中，生存率都相似。
研究团队发现，应用唾液疗法后，感染昆虫的死亡率降低了约 90%。他们还发现，分泌物在感染伤口的蚂蚁身上的沉积频率明显高于在无菌伤口昆虫身上的沉积频率。
研究人员希望进一步探索，以了解马塔贝勒蚂蚁在伤口护理行为方面的独特性。研究指出，铜绿假单胞菌是人类战斗伤的主要原因，研究团队希望与其他化学研究小组一起，进一步鉴定和分析马塔贝勒蚂蚁唾液中的抗生素。随着抗生素耐药性的持续增长，这可能带来新抗生素的发现。
