とても面白い！この種のアリは、少し怪我をしても、仲間に運んでもらうという演技がとても上手です...

不幸にして誰かが怪我をしたり病気になったりした場合、すぐに病院に行き、トリアージに登録して医師の診察を受ける必要があります。これは人間社会では一般的なことです。しかし、地球上に1億5千万年もの間存在してきたアリが、「協力的な医療システム」さえも発達させているとは想像もできないかもしれません。

これらの小さな動物たちは、傷口の消毒から切断手術、感染予防と管理から精密治療まで、負傷した仲間にさまざまな「医療サービス」を提供することができます。何が起こっているのか？

アリの「戦場の救出」

アフリカのサバンナに生息するマタベレアリ ( Megaponera analis ) は、体長が最大 25 mm まで成長します。性質上獰猛であり、主にシロアリを餌とします。

マタベレアリの大型働きアリ。画像はウィキより

しかし、シロアリの巣を攻撃すると、シロアリから反撃を受けることが多いです。アリの中には、乱闘で足を失ったり、シロアリに噛まれたりするものもいるかもしれません。しかし、彼らの運命はここで終わるわけではありません。信頼できる仲間がすぐに救助に来るからです。

2017年に『サイエンス・アドバンス』誌に発表された研究によると、2本の足を失うなどの軽傷を負った働きアリは、ジメチルジスルフィド（DMDS）とジメチルトリスルフィド（DMTS）を分泌して救助行動を活性化することが示された。仲間が「遭難」信号を受信すると、それを巣まで持ち帰ります。巣に戻った後、負傷者は24時間以内に「治療」され、回復後は移動速度が通常の働きアリに近くなります。

実験によれば、軽傷を負った働きアリを放置した場合の死亡率は32％に達する可能性があるが、救助されて巣に戻された働きアリの死亡率は0％に近いことが分かっている。しかし、より重傷を負った働きアリ（5本の足を失ったアリなど）は捨てられます。数学モデルによれば、マタベレアリの救助行動によって個体数が 28.7% 増加する可能性があることがわかりました。

興味深いことに、時には、軽傷を負っただけのアリが積極的に「病気のふり」をすることもあります。仲間が近づくと、彼らは速度を落としたり、転倒したふりをしたりして、より重傷を負ったように見せかけます。しかし、仲間が去るとすぐに移動能力を取り戻します。このような「弱さを見せる」行動は、救助される可能性を高めることができます。

アリは独自の製薬工場を持っている

2023年にネイチャー・コミュニケーションズ誌に発表された研究で、研究者らはマタベレアリが傷の治療に使用できる複雑な「薬物システム」も持っていることを発見した。アリの胸膜腺分泌物には 112 種類の化合物と 41 種類のタンパク質が含まれており、その半分には次のような抗菌作用と創傷治癒作用があります。

短鎖脂肪酸（ギ酸や酢酸など）：傷口のpHを調整し、細菌の増殖を抑制する

アルカロイド：病原体の細胞膜を破壊する天然の抗生物質

リゾチーム：細菌細胞壁を分解する

メラニン前駆体：創傷凝固を促進する

さらに、これらの「アリの医者」は、感染した個体の表皮炭化水素（CHC）含有量を分析し、負傷した個体の感染状態を正確に診断し、中胸腺から分泌されるタンパク質と抗菌化合物を動員して適切な治療を行うことができ、まさに「適病適薬」と言えます。

実験により、ペットが緑膿菌に感染すると、体表面の化学信号に特定の変化が生じ、ペットがケアを強化するきっかけとなることがわかっています。予防から治療までのこの完全な医療チェーンにより、感染者の生存率は90％にまで上昇しており、非常に効果的であると言えます。

後胸腺の位置を示すマイクロ CT スキャン。出典：参考文献[3]

治らない場合は切ることもできます

海の反対側では、フロリダのcamptonotus floridanusには後胸腺がないものの、科学者たちはさらに驚くべき医学的行動を発見しました。このアリは切断「手術」を行うことができるのです。

研究によると、働きアリの大腿骨が負傷すると、他の働きアリが大腿骨を繰り返し噛み、回転させ、負傷した脚が切断されるまで続け、術後の生存率は約90％であることがわかっています。さらに、フロリダ キャンプトストームは、傷害の種類に応じて治療方法を選択します。

大転子、大腿骨、脛骨の位置出典: wiki

実験データによれば、働きアリの大腿骨が負傷した場合、76%のケースで仲間が切断するのに対し、脛骨が負傷したアリに対しては、傷口を舐め続けるという「保存的治療」が採用される。興味深いことに、実験者がアリを真似て脛骨損傷の症例に切断手術を行おうとしたところ、脛骨切断によって負傷したアリの生存率が実際に 75% から 15% に大幅に減少することがわかりました。

フロリダオオアリの後ろ足の模式図: A. 後ろ足の 3D 再構築。白い破線は損傷部位、赤い破線はアリと人間の手術部位を表します。 B. 大転子手術部位の断面、C. 大腿骨損傷の断面。 D. 脛骨損傷の断面。出典：参考文献[4]

CTスキャンを行った結果、研究者らはアリの脛骨の血リンパ管の面積が大腿骨の2倍であることを発見した。これは脛骨の外傷がより急速な全身感染を引き起こす可能性があることを意味している。この急速な感染の可能性に対処するには、即時切断がより安全な選択肢です。

しかし、「外科医」による切断手術には約40分かかり、細菌の拡散を効果的に防ぐことができないため、感染の可能性を減らすために「デブリードマン手術」にもっと時間をかけることを選択することになります。この研究は、アリが傷の位置に基づいて最適な治療法を選択できることを示しています。

実は、上記で述べたアリの「医療行為」に加え、一部の昆虫（アリを含む）は「病気の予防」さえも行うことができます。たとえば、アリやハチのいくつかの種は、環境から抗菌剤（ガムなど）を集めて巣に持ち帰ることができます。アリの中には、新しい巣を消毒するために、ギ酸を多く含む消毒剤を分泌できるものもいます。シロアリは巣の中の死んだ仲間を除去し、ミツバチは羽ばたいて巣の温度を上げ、温度に敏感な病原体を殺します（Sylvia 2019; Current Biology）。

アリには独自の病院や医学部はありませんが、長い進化の過程を経て、今でもこのような複雑な「医療行動」を持っています。人間の医学や知恵と単純に比較することはできませんが、これらすべてが私たちに自然と進化についての驚きと好奇心をもたらします。

参考文献

[1]Frank, ET, Schmitt, T., Hovestadt, T., Mitesser, O., Stiegler, J., Linsenmair, KE, 2017.「負傷者の救助：シロアリ狩りアリMegaponera analisの救助行動」科学。上級3、e1602187。

[2]Frank, ET, Wehrhahn, M., Linsenmair, KE, 2018.シロアリ狩りアリの創傷治療と選択的援助。プロセスR. ソシエテB.285、20172457。

[3]Frank, Erik.T.、Kesner, L.、Liberti, J.、Helleu, Q.、LeBoeuf, AC、Dascalu, A.、Sponsler, DB、Azuma, F.、Economo, EP、Waridel, P.、Engel, P.、Schmitt, T.、Keller, L.、2023。アリ社会における抗菌化合物による負傷した巣の仲間の標的治療。ナットコミュニオン14、8446。

[4]Frank, Erik.T., Buffat, D., Liberti, J., Aibekova, L., Economo, EP, Keller, L., 2024.アリ社会における感染症対策のための創傷依存性脚切断。カレントバイオロジー34、3273-3278.e3。

[5]シルビア・クレマー、2019年。昆虫の社会的免疫、Current Biology、第29巻、第11号、R458-R463ページ。

企画・制作

著者: Denovo チームの人気科学ライター

レビュー丨黄成明、海南大学教授

企画丨Ding Zong

編集者: ディン・ゾン

校正：徐来林

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