האנטיביוטיקה של הנמלים

חוקרים מגרמניה גילו כי נמלים אוכלות את הארס החומצי שהן מפרישות וכי החומצה הורגת חיידקים מזיקים שעלולים להגיע לקיבת הנמלים, אך אינה פוגעת בחיידקים אחרים המתקיימים שם. שימוש זה בארס מעלה את שרידותן של הנמלים לאוכל מזוהם.

מינים רבים של נמלים מפרישים חומצה פורמית (המכונה "חומצת נמלים") מבלוטה בגחון, להגנה מטורפים ולתקשורת. כעת ייתכן כי יש לה תפקיד נוסף הקשור לחיידקים במזונן של הנמלים. מחקרים קודמים הראו כי נמלים משתמשות בחומצה גם בטיפול בצאצאים, ככל הנראה כדי להגן עליהם מפני פטריות. החוקרים ראו כי לאחר האכילה הנמלים מבצעות תנועת ניקוי עצמי אופיינית, המכונה "גרומינג", וכוללת קירוב של קצה הבטן אל פיהן. בעקבות הממצאים על השימוש בחומצה לחיטוי, שיערו החוקרים כי הנמלים אוכלות את החומצה שהן מפרישות לצורך חיטוי עצמי מפני חיידקים שעלולים לשרוד ולהתפתח בגופן.

ניקוי עצמי המשפר את הישרדות הפרט והמושבה. נמלת קמפונית בולעת חומצה מקצה הבטן שלה | צילום: Simon Tragust, אוניברסיטת מרטין לותר, האלה ויטנברג

הגנה על הקן כולו

החוקרים מאוניברסיטת מרטין לותר עבדו עם נמלי קמפונית, בעיקר מהמין Camponotus floridanus. הם גילו שלאחר אכילה וניקוי עצמי, החומציות בקיבתן של הנמלים עלתה, אבל כשמנעו מהנמלים לבצע גרומינג, החומציות בקיבה נשארה קבועה. לכן הם הסיקו כי בליעת החומצה היא אכן גורם המשפיע על סביבתן הפנימית של הנמלים. בהמשך הם שנתנו לנמלים מזון המכיל חיידק מסוכן, וגילו כי נמלים שבלעו את החומצה אחרי האוכל ניטרלו את החיידק בעזרתה, והמשיכו לשרוד גם לאחר אכילת המזון המזוהם. אצל נמלים שהחוקרים מנעו מהן לבצע גרומינג, שיעור ההישרדות היה נמוך יותר.

בחרקים חברתיים כדוגמת הנמלים, נפוץ מנהג של האכלה חברתית בין פרטים. בתהליך זה המכונה trophallaxis, נמלים מעבירות מזון מפה לפה. זו חלוקה יעילה של חומרי המזון בין הפרטים של הקן, אך היא מגבירה את הסכנה של הפצת חיידקים בין פרטים. החוקרים גילו כי בליעת החומצה של הנמלים המאכילות, היא בעלת השפעה חיובית על ההישרדות של הנמלים המואכלות. מכאן שלבליעת החומצה יש פוטנציאל של תועלת הישרדותית לכל הפרטים בקן.

לבסוף, בדקו החוקרים את השפעת החומצה על הישרדות חיידקים שאינם מזיקים. חיידקים אלה חיים בקיבת הנמלים ומקיימים עמן סימביוזה הדדית. החוקרים גילו שבתנאים החומציים לאחר בליעת החומצה הפורמית, חיידקים שאינם מזיקים לנמלים עדיין מצליחים להתקיים ולשגשג. הממצא מעלה את האפשרות שהחומצה משמשת מעין מסנן המאפשר את התפתחותם של חיידקים מועילים בגוף הנמלה, אך מונע את התבססותם של חיידקים שעשויים להזיק להישרדותה.

ייצור הארס חומצי עולה לנמלה בהשקעה של אנרגיה. במחקר זה הראו החוקרים דרכים שבהן בליעה של הארס משפרת את סיכויי הנמלה והקן לשרוד, ובכך כנראה מצדיקה פעולה זו את המחיר האנרגטי שלה.