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火蚁对病毒病原体缺乏预防性行为免疫但表现出自我治疗行为
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Invertebrate Pathology 3.6
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本研究针对火蚁(Solenopsis invicta)对病毒(SINV-3)的免疫行为展开探索。研究人员通过系列实验首次揭示:尽管火蚁未表现出对病毒污染的回避行为、组织隔离或工蚁歧视等预防性行为免疫,但感染个体会通过摄入含活性氧(ROS)食物实现治疗性自我用药。该发现为社会性昆虫应对病毒感染的适应性策略提供了新见解。
在自然界中,社会性昆虫如蚂蚁通过高度组织化的群体生活获得了生存优势,但这种密集的社会互动也带来了病原体传播的风险。以往研究表明,蚂蚁能通过行为免疫(behavioral immunity)应对真菌等病原体威胁,包括回避污染源、重组社会网络甚至处决感染个体等策略。然而,面对同样具有威胁的病毒病原体,蚂蚁是否具备类似的防御机制?这一科学问题长期悬而未决。
美国弗吉尼亚理工大学的研究团队以入侵红火蚁(Solenopsis invicta)及其专性病毒SINV-3为模型,在《Journal of Invertebrate Pathology》发表的研究填补了这一空白。SINV-3作为正链RNA病毒,能通过交哺行为(trophallaxis)在蚁群中水平传播,导致工蚁死亡率升高和蚁后繁殖力下降,其危害性远超同属的SINV-1和SINV-2。
研究采用多维度实验设计:通过双选实验检测回避行为;利用巢穴入口监控分析组织隔离;开展攻击性测试评估工蚁歧视;最后通过ROS食物摄入实验验证自我治疗。所有实验均采用实时定量PCR确认病毒感染状态,确保数据可靠性。
【主要发现】
回避行为实验显示:火蚁工蚁对含病毒/非病毒匀浆的取食比例无显著差异(0.492 vs 0.508),表明其无法识别并回避SINV-3污染源。
组织隔离分析发现:感染巢穴的入口活动频率未出现显著变化,缺乏类似真菌感染时的社会结构重组现象。
工蚁歧视测试揭示:健康工蚁对感染个体未表现出攻击性增强,这与真菌感染时的清除行为形成鲜明对比。
自我治疗实验证实:感染工蚁ROS食物摄入量显著增加,显示其通过活性氧物质进行症状缓解的适应性策略。
结论部分指出,火蚁对SINV-3的响应模式完全不同于真菌病原体:缺乏预防性行为免疫但发展出治疗性对策。这种差异可能源于病毒与宿主长期的协同进化,或病毒特有的潜伏传播特性使其难以被检测。该研究不仅首次系统描绘了蚂蚁对病毒的行为免疫图谱,更为理解社会性昆虫应对不同病原体的适应性策略分化提供了关键证据。从应用角度看,针对病毒特异性行为弱点的发现,为开发基于行为调控的生物防治手段提供了新思路。
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