Loomad Kasutavad Haiguste Vältimiseks Sotsiaalset Distantseerumist

Homaarid, linnud ja mõned primaadid kasutavad nakkuste peletamiseks karantiini.

Põgusalt

Hoolimata sellest, kui ebaloomulik sotsiaalne distantseerumine võib inimestele tunduda, see on suuresti osa loodusmaailmast, mida harrastavad imetajad, kalad, putukad ja linnud.

• Sotsiaalsed loomad jäävad lahku, käitumise muutmine, näiteks peibutamine, et peatada haiguste levik, mis võivad neid tappa.
• Strateegiad on erinevad haige looma tagaajamisest kuni suhtluse säilitamiseni ainult lähimate sugulastega.

Florida Keysi madalal rifil naaseb noor Kariibi mere okas hõrgutavate molluskite otsimise ööst ja siseneb oma kitsasse kaevu. Homaarid jagavad tavaliselt neid kiviseid lõhesid ja täna õhtul on sinna sisse eksinud uus. Kuid midagi uustulnuka kohta pole õige. Selle uriinis olevad kemikaalid lõhnavad erinevalt. Neid aineid toodetakse siis, kui homaar on nakatunud nakkusliku viirusega nimega Panulirus argus virus 1 ja tervislik tagasipöörduv homaar tundub olevat ärev. Nii raske kui on leida sellist kasti, mis on kiskjate eest kaitstud, taganeb noor loom tagasi avavette ja surmava viiruse eest.

Homaari vastus haigusele, mida on nähtud nii väli- kui ka laborikatsetes, on meile sel aastal liiga tuttavaks saanud: sotsiaalne distantseerumine. COVID-19 leviku vähendamiseks on inimeste lähedased suhted pere ja sõpradega katkestatud. See on olnud äärmiselt raske. Ja paljud on selle vajalikkuse kahtluse alla seadnud. Hoolimata sellest, kui ebaloomulik see meile võib tunduda, on sotsiaalne distantseerumine suuresti osa loodusmaailmast. Lisaks homaaridele avastavad nii erinevad loomad nagu ahvid, kalad, putukad ja linnud oma liigi haigeid liikmeid ja kaugenevad neist.

Selline käitumine on tavaline, sest see aitab sotsiaalsetel loomadel ellu jääda. Kuigi rühmades elamine muudab loomade saagi püüdmise, soojas püsimise ja kiskjate vältimise lihtsamaks, viib see ka nakkushaiguste puhanguteni. (Küsige lihtsalt kõigilt inimese vanematelt, kellel on laps päevahoius.) See kõrgendatud risk on soodustanud käitumise arengut, mis aitab loomadel nakkustest hoiduda. Haiguspuhangu ajal sotsiaalses kauguses olevad loomad jäävad kõige tõenäolisemalt ellu. See omakorda suurendab nende võimalusi kasvatada järglasi, kes praktiseerivad haiguste korral ka sotsiaalset distantseerumist. Need tegevused on haiguse ökoloogide, näiteks meie endi, käitumuslik immuunsus. Metsloomadel pole vaktsiine, kuid nad saavad haigusi ennetada oma elu ja käitumisega.

Käitumise kaudu puutumatus kaasneb siiski kuludega. Sotsiaalne kaugenemine teistest teie liigi liikmetest, isegi ajutiselt, tähendab ilmajäämist arvukatest eelistest, mis eelistasid eelkõige sotsiaalset elu. Sel põhjusel on teadlased teada saanud, et loomade täielik lähenemine on vaid üks lähenemisviis. Mõned sotsiaalsed liigid püsivad koos, kui liikmed on nakatunud, kuid muudavad näiteks teatud hoolitsevat suhtlemist, samas kui teised, näiteks sipelgad, piiravad kohtumisi isendite vahel, kes mängivad koloonias erilist rolli, vähendades kõik nakkusohtu.

Ohverdamist väärt

Okaste homaaride võime nakatunud rühmakaaslasi tuvastada ja neist hoiduda on olnud nende püsivuse võti Panulirus argus viiruse 1 vastu, mis tapab üle poole nakatunud alaealistest homaaridest. Noored homaarid on viiruse jaoks lihtsad valikud, kuna loomad on nii sotsiaalsed, kohati kuni 20-liikmeliste rühmadena. Ohtrad kodud käsnades, korallides või kivistes pragudes piki ookeani põhja - ja rippuvate küüniste mass - aitavad rühma olendid kaitsevad näljaste kiskjate, näiteks päästikala eest. Sellele vaatamata märkasid 2000. aasta alguses Florida ülikooli teadlane Don Behringer ja tema kolleegid, et mõned noored homaarid tegid soolo, kuigi see jättis nad haavatavaks. Teadlased leidsid, et enamik neist üksildastest homaaridest olid nakatunud nakkusliku viirusega. Need homaarid ei otsustanud üksi pesitseda, teadlased kahtlustasid: neist hoitakse kõrvale. Oma aimduse kinnitamiseks paigutasid uurijad akvaariumi paakidesse mitu homaari, võimaldades tervislikel koorikloomadel valida tühi kunstlik pesa või kas terve või haige kaasmaalane. 2006. aastal ajakirjas Nature avaldasid teadlased, et haiguse puudumisel eelistasid terved homaarid olla sotsiaalsed ja valisid terve homaariga tihedaid tühje. Ja homaarid vältisid tungivalt viirusega nakatunud homaare sisaldavaid auke, kuigi see tähendas, et nad pidid seda üksi tegema.

2013. aastal ajakirjas Marine Ecology Progress Series avaldatud järeluuringus näitasid Behringer ja tema kolleeg Joshua Anderson, et terved homaarid märkavad vaevatud inimesi, kasutades selleks nuusutamistesti. Selgub, et nakatunud homaaride uriinis on kemikaale, mis on ohusignaaliks tervetele rühmakaaslastele. Kui teadlased kasutasid nakatunud homaaride uriini vabastavaid organeid Krazy Glue'i abil, ei vältinud terved loomad enam haigeid.

Kui homaarid avastavad vaevatud looma, on nad valmis haigustevabaks jäämiseks võtma märkimisväärseid riske. Kui Mark Butler Old Dominioni ülikoolist ja tema kolleegid lõid haige homaari Florida Keysis asuvate tervislike homaaride kodukambrisse, nägid nad, et terved loomad hülgasid sageli avaveekogude turvalisi varjupaiku, kus neil oli palju suurem oht süüa. Kui Butleri meeskond katsetas lõastatud terve homaariga katset, ei toimunud massilist väljarännet. Oma uurimistöös, mis avaldati 2015. aastal ajakirjas PLOS One, kasutasid teadlased matemaatilisi mudeleid, et näidata, et vältimine, kuid mitte ilma kulutusteta, hoiab ära viiruse puhangud, mis muidu laastaksid homaari populatsioone.

Kaitsta väärtuslikke ja haavatavaid

Homaarid pole kaugeltki ainsad loomad, kes on leidnud, et sotsiaalse distantseerimise eelised kaaluvad mõnikord üles kulud. Mõned teised olendid on tegelikult välja töötanud viisid tasuvuse suurendamiseks, harjutades strateegiliselt sotsiaalset distantseerumist viisil, mis kaitseb nende rühma kõige väärtuslikumaid või haavatavamaid. Kõige muljetavaldavamad näited on sotsiaalsetes putukates, kus koloonia erinevatel liikmetel on erinevad rollid, mis mõjutavad koloonia ellujäämist.

Inglismaal Bristoli ülikoolist Nathalie Stroeymeyt juhitud ja 2018. aastal ajakirjas Science avaldatud töös kasutasid teadlased väikseid digitaalseid silte tavaliste aed-sipelgakolooniate liikumise jälgimiseks surmava seene Metarhizium brunneum puhangu ajal. Selle seene eosed kanduvad sipelgalt sipelgale füüsilise kontakti kaudu; eoste sissetungimine sipelga kehasse ja haiguse põhjustamine võtab üks kuni kaks päeva, mis on sageli surmav. Viivitamine kokkupuute ja haiguse vahel võimaldas Stroeymeytil ja tema kolleegidel näha, kas sipelgad muutsid oma sotsiaalset käitumist 24 tunni jooksul pärast seente eoste esmakordset avastamist oma koloonias, kuid enne, kui seentega kokku puutunud sipelgad näitasid haiguse tunnuseid.

Selleks, et mõõta, kuidas sipelgad reageerivad, kui haigus esmakordselt nende kolooniasse tungib, rakendasid teadlased seene eoseid otse söödahaiside alarühmale, kes regulaarselt kolooniast lahkuvad. Toiduotsijaid satuvad kõige tõenäolisemalt toidu otsimise ajal tahtmatult seene eostega, nii et selline lähenemine jäljendas selle seene loomulikku sissetoomise viisi. Seejärel võrreldi sipelgate käitumuslikke reaktsioone 11 seenega töödeldud koloonias sama arvu kontrollkolooniatega, kus söödavarujad tupsutati kahjutu steriilse lahusega. Seenele avatud kolooniate sipelgad alustasid pärast ravi kiiret ja strateegilist sotsiaalset distantseerumist. 24 tunni jooksul eraldasid need söödav sipelgad isoleerituna, veetes rohkem aega kolooniast eemal, võrreldes kontrollraviga töödeldud söödaga.

Terved sipelgad seenega ravitud kolooniates vähendasid tugevalt ka nende sotsiaalset suhtlemist, kuid viis, kuidas nad seda tegid, sõltus nende rollidest. Nakatumata söödavarumehed, kes suhtlevad sageli teiste söötajatega, kellel võib olla haigus, hoidsid haiguse esinemisel kolooniast kaugust. See takistab neil tahtmatult reproduktiivselt väärtuslikke koloonia liikmeid (kuninganna ja sugukonda hooldavad õed) ohtu seadmast. Õed asusid samuti tegutsema, kui koloonias seene avastati, viies pesakonna pesa seest kaugemale ja söödikutest eemale. Näpunäited, mida sipelgad kasutavad seentega kokkupuute avastamiseks ja kiireks reageerimiseks, pole siiani teada, kuid see strateegiline sotsiaalne distantseerumine oli nii tõhus, et kõik uurimiskolooniate kuningannad ja enamik õdesid olid katsepuhangute lõpus veel elus.

Aed-sipelgad kaitsevad oma koloonia kõige väärtuslikumaid liikmeid, kuid mõned linnud kasutavad teistsugust strateegiat, võib-olla juhindudes nende endi immuunvastuste tugevusest ja vastupanust nakkusele. Maxine Zylberberg ja tema kolleegid asetasid majavinnid kolme kõrvuti asetsevasse puuri. Igat keskset lindu ääristas ühelt poolt terve vint ja teiselt poolt haige ilmunud vint. (See sai süsti, mis pani ta loidalt käituma.) Jälgides, kui palju aega kesklinn lind oma puuri mõlemal küljel veetis, näitasid teadlased, et vinnid väldivad tavaliselt linde, kes tunduvad haiged, kuid vältimise määr varieerus. oma immuunsüsteemi jõud. Linnud, kelle vereringes on kõrgem antikehade ja ühe muu valgu tase, mis võib anda märku laiemast immuunsuse aktivatsioonist, näitasid vähem vastumeelsust. Kuid nõrgema immuunsusega linnud vältisid kõige haigeid linde, teatasid uurijad ajakirjas Biology Letters 2013. aastal.

Sarnane muster tuvastati guppidel, keda mõjutas nakkav ja nõrgestav uss nimega Gyrodactylus turnbulli. Jessica Stephenson Pittsburghi ülikoolist, mis avaldati 2019. aastal ajakirjas Biology Letters, paigutas üksikud gupid, kellel polnud veel usside nakatumist, kahe tsisterniga külgnevas akvaariumis. Üks oli tühi ja üks sisaldas kolme guppi rühma, mis kujutas endast võimalikku nakkusohtu. Paljud guppid eelistasid paagi külge teiste guppide lähedal, nagu sotsiaalse liigi puhul oodata. Kuid mõned isased guppid hoidusid tugevalt paagi küljest teiste kalade lähedal ja hiljem näidati, et need kaugenevad guppid on väga vastuvõtlikud usside nakkustele. On mõistlik, et evolutsioon soodustaks kõige rohkem ohustatud inimeste distantseeriva käitumise tugevat väljendamist.

Siduvad sidemed

Strateegiline sotsiaalne distantseerumine tähendab mõnikord teatud sotsiaalsete sidemete säilitamist ka siis, kui need suurendavad haigusriski. Mandrillid, silmatorkavalt värvikate nägudega ülimalt sotsiaalsed primaadid, illustreerivad seda lähenemist. Seda liiki võib leida kümnete kuni sadade isendite kaupa ekvatoriaal-Aafrika troopilistes vihmametsades. Rühmades on tavaliselt laiendatud pereliikmete segu, kes sageli üksteist peibutavad; peibutamine parandab hügieeni ja tsementeerib sotsiaalseid sidemeid. Kuid nad kohandavad oma hoolduskäitumist eelkõige nakkuslike rühmakaaslaste vältimiseks, märkisid Clémence Poirotte ja tema kolleegid 2017. aastal ajakirjas Science Advances avaldatud aruandes. Teadlased jälgisid Gabonis asuvas pargis vabalt ringi liikuvate mandrillide igapäevast hoolitsust ja kogusid perioodiliselt fekaaliproove, et teada saada, millised loomad olid sooleparasiitidega tugevalt nakatunud. Teised mandrillid vältisid aktiivselt nende isikute hooldamist. Mandrillid suutsid nakkuse seisundi tuvastada üksnes lõhna põhjal: kahe bambusevarrega roojas hõõrutud mandrillid vältisid tugevalt teise parasiitide sisaldava mandrilli väljaheidetega hõõrutud varre.

Ja ometi loobuvad mandrillid nakatumise korral sotsiaalsest distantseerumisest. Ka Poirotte'i juhitud järeluuringus jätkasid mandrillid teatud lähisugulaste peibutamist, kellel oli kõrge parasiitide tase, isegi kui nad eemaldusid teistest parasiitidest rühma liikmetest. Oma 2020. aasta väljaandes Biology Letters ütlesid teadlased, et kindlate sugulastega tugeva ja tingimusteta liidu säilitamisel võib olla mitteinimlikel primaatidel, nagu ka inimestel, palju pikaajalisi eeliseid. Mandrillides hakkavad kõige tugevamate sotsiaalsete sidemetega naised paljunema varem ja neil võib elu jooksul olla rohkem järglasi. Selline evolutsiooniline kasu, mis on seotud mõne sotsiaalse sideme säilitamisega, võib olla potentsiaalse nakatumise riski väärt.

Mõne rühmas elava looma sotsiaalsed sidemed võivad olla nii kriitilised, et vältimist ei soosita kunagi, isegi kui rühmakaaslased on ilmselgelt haiged. Näiteks Bonnie M. Fairbanksi juhitud ja 2015. aastal ajakirjas Behavioural Ecology and Sociobiology avaldatud töö näitas, et vöödilised mangustid ei väldi rühma liikmeid isegi siis, kui neil on selged haigusnähud. Lintmangustid on väga sotsiaalne liik, mis on pärit Sahara-tagusest Aafrikast ja elab stabiilsetes rühmades, kuhu kuulub kuni 40 pereliiget ja sugulast. Rühma liikmed suhtlevad tihedalt füüsilises suhtluses, puhates üksteise peal ja hoolitsedes kordamööda üksteist quid pro quo viisil.

Kathleen A. Alexander, Virginia Tech, teine kirjutise autor, märkis kõigepealt, et paljud tema uurimispiirkonnas Botswanas asuvad mangustid haigestuvad silmnähtavalt uudse tuberkuloosi vormi tõttu, mille tapmiseks kulub kuid. Seejärel jälgis Fairbanks mitu kuud selle haiguse all kannatanud sõjaväelasi tähelepanelikult, jälgides kõiki vägede liikmete sotsiaalseid suhteid. Üllataval kombel jätkasid terved mangustid tihedat suhtlemist nähtavalt haigete väeliikmetega. Tegelikult hoolitsesid nad nende eest sama palju, kui hoolitsesid oma tervete sõjaväekaaslaste eest, ehkki haigete mangustide puhul oli vastus vähem tõenäoline. Haigestunud rühma liikmetest kaugenemine ei pruugi olla lihtsalt liikide puhul jätkusuutlik, kus tihe koostöö teiste üksikisikutega jahinduse ja kaitse alal võib muuta elu ja surma.

Looduse juhtpositsiooni järgimine

Nagu teistel loomadel, on ka inimestel pika evolutsioonilise ajalooga nakkushaigused. Paljud meie endi käitumusliku immuunsuse vormid, näiteks vastikustunne räpases või rahvarohkes keskkonnas, on tõenäoliselt selle ajaloo tulemus. Kuid tänapäeva inimesel on erinevalt teistest loomadest palju eeliseid, kui meie ustele tulevad katkud. Näiteks saame nüüd haiguste ohtudest hetkega kogu maailmas suhelda. See võime võimaldab meil algatada sotsiaalse distantseerumise enne, kui haigus ilmneb meie kohalikus kogukonnas - taktika, mis on päästnud palju inimelusid. Meil on arenenud digitaalse suhtluse platvormid alates e-postist kuni grupivideovestlusteni, mis võimaldavad meil hoida oma füüsilist distantsi, säilitades samal ajal mõned sotsiaalsed sidemed. Teised loomad kaotavad sotsiaalse sideme tegeliku kaugusega. Kuid võib-olla on inimese suurim eelis võime välja töötada keerukaid mittekäitumisvahendeid, näiteks vaktsiine, mis hoiavad ära haigusi, ilma et oleks vaja kulukaid käitumismuutusi. Vaktsineerimine võimaldab meil säilitada rikkalikku, interaktiivset ühiskondlikku elu hoolimata nakkushaigustest nagu lastehalvatus ja leetrid, mis meid muidu laastaksid.

Mis puutub uudsete haiguste, näiteks COVID-19, peatamisse, siis oleme samasuguses paadis kui teised loomad. Siin, nagu looduses, on proovitud ja tõene käitumine, näiteks sotsiaalne distantseerumine, meie parimad vahendid kuni vaktsiinide või ravimeetodite väljatöötamiseni. Kuid nagu ka teised loomad, peame ka meie selles strateegiliselt suhtuma. Sarnaselt mandrillidele ja sipelgatele suudame säilitada kõige olulisemad sotsiaalsed suhtlemisviisid ja kaugus neist, kes on kõige haavatavamad ja keda võime kogemata nakatada. Harilike homaaride edu Kariibi mere laastava viiruse vastu näitab, et sotsiaalse distantseerumise lühiajalised kulud kannavad küll ellujäämist pikaajaliselt. Nii ebaloomulik kui see ka ei tundu, peame järgima ainult looduse eeskuju.