- Matabele ants, loài thường bị thương khi săn mối, có thể phân biệt vết thương bị nhiễm trùng ở đồng loại và điều trị bằng chất kháng sinh tự tạo, qua đó tăng khả năng sống sót
- Khi nhiễm trùng xảy ra, hồ sơ hydrocarbon trên lớp biểu bì của kiến thay đổi, và những con kiến khác phát hiện biến đổi hóa học này để xác định liệu vết thương có nhiễm trùng hay không
- Chất điều trị được tiết ra từ tuyến metapleural ở bên hông ngực; trong 112 thành phần, một nửa có tác dụng kháng khuẩn hoặc chữa lành vết thương
- Nhóm nghiên cứu xác nhận việc điều trị này giảm tỷ lệ tử vong 90% ở cá thể bị nhiễm trùng; bài báo được đăng truy cập mở trên Nature Communications vào ngày 29/12/2023
- Tác nhân gây bệnh chính, Pseudomonas aeruginosa, cũng liên quan đến nhiễm trùng ở người, nên việc phân tích chất kháng sinh của kiến có thể dẫn tới hướng tìm kiếm kháng sinh mới
Cuộc săn nguy hiểm và nhiễm trùng vết thương của Matabele ants
- Matabele ants(Megaponera analis) phân bố rộng rãi ở khu vực phía nam sa mạc Sahara và chỉ ăn mối
- Vì mối lính bảo vệ đàn bằng cặp hàm lớn rất khỏe, Matabele ants khi đi săn thường xuyên bị thương
- Khi vết thương bị nhiễm trùng, nguy cơ sống sót tăng lên, nhưng loài kiến này có thể phân biệt vết thương bị nhiễm trùng với vết thương không nhiễm trùng và điều trị chúng
Cách nhận biết và điều trị nhiễm trùng
- Nhiễm trùng làm thay đổi hồ sơ hydrocarbon trên lớp biểu bì của kiến, và những con kiến khác phát hiện thay đổi này để xác định tình trạng nhiễm trùng của vết thương
- Với vết thương bị nhiễm trùng, chúng bôi hợp chất kháng khuẩn và protein
- Chất này được tiết ra từ tuyến metapleural ở bên hông ngực
- Dịch tiết gồm 112 thành phần
- Trong đó một nửa có tác dụng kháng khuẩn hoặc chữa lành vết thương
- Nhóm nghiên cứu xác nhận việc điều trị này giảm 90% tỷ lệ tử vong ở cá thể bị nhiễm trùng
Nhóm nghiên cứu và bài báo
- Nghiên cứu do nhóm của Erik Frank tại Julius-Maximilians-Universität Würzburg và Laurent Keller tại University of Lausanne dẫn dắt
- Bài báo được đăng truy cập mở trên Nature Communications vào ngày 29/12/2023
- Tiêu đề bài báo là “Targeted treatment of injured nestmates with antimicrobial compounds in an ant society”
Khả năng liên hệ với y học con người
- Erik Frank cho rằng, ngoài con người, ông chưa biết sinh vật nào thực hiện việc điều trị vết thương mang tính y học tinh vi như vậy
- Laurent Keller giải thích rằng tác nhân gây bệnh chính trong vết thương của kiến, Pseudomonas aeruginosa, cũng là nguyên nhân chính gây nhiễm trùng ở người, và nhiều chủng có khả năng kháng kháng sinh
- Nhóm nghiên cứu dự định cùng các nhóm nghiên cứu hóa học nhận diện và phân tích chất kháng sinh mà Matabele ants sử dụng
- Phân tích này có thể dẫn tới việc phát hiện kháng sinh mới có thể dùng cho con người
Hướng nghiên cứu tiếp theo và tư liệu quan sát
- Erik Frank muốn khảo sát cả hành vi chăm sóc vết thương ở các loài kiến khác và những động vật xã hội khác, nhằm xác nhận liệu Matabele ants có thực sự độc đáo ở điểm này hay không
- Trong video được công bố, có thể thấy một con Matabele ant khác đang điều trị cho con kiến bị thương được đánh dấu bằng chấm trắng
- Con kiến điều trị dùng chân trước giữ tuyến metapleural
- Từ đó, nó thu thập chất kháng sinh và chuyển lên vết thương
Phim tài liệu Netflix và tài liệu liên quan
- Nghiên cứu của Erik Frank về Matabele ants đã thu hút sự chú ý của ê-kíp sản xuất phim tài liệu thiên nhiên “Life on Our Planet” của Netflix
- Bộ phim tài liệu 8 tập này nói về quá trình tiến hóa của sự sống trong 500 triệu năm qua, do Steven Spielberg đạo diễn, bản tiếng Anh do Morgan Freeman dẫn chuyện
- Matabele ants xuất hiện trong tập thứ năm dài 51 phút, “In the Shadow of Giants”
- Cảnh này được quay vào tháng 4/2021 tại trạm nghiên cứu Comoé của University of Würzburg ở Côte d'Ivoire
- Việc quay phim diễn ra trong 3 tuần
- Các cảnh được quay tại môi trường sống tự nhiên và trong tổ nhân tạo tại trạm nghiên cứu
- Liên kết Netflix: Life on Our Planet
Sách của Erik Frank
- Bản bìa mềm cuốn sách tự truyện “Une Histoire de Fourmis” của Erik Frank được bán từ tháng 10/2023
- Cuốn sách đề cập đến nghiên cứu của ông, trải nghiệm tại trạm nghiên cứu Comoé và thời gian làm nghiên cứu sinh tiến sĩ tại University of Würzburg
- Tại Pháp, sách được đề cử là một trong 6 cuốn hay nhất trong lĩnh vực truyền thông khoa học năm 2022
- Liên kết nhà xuất bản: Une Histoire de Fourmis
1 bình luận
Các ý kiến trên Hacker News
Thật đáng kinh ngạc. Điều tuyệt vời là nhờ phát hiện này, việc điều trị nhiễm trùng ở người cũng có thể được cải thiện
"Erik Frank. Laurent Keller also adds that these findings 'have medical implications because the primary pathogen in ant’s wounds, Pseudomonas aeruginosa, is also a leading cause of infection in humans, with several strains being resistant to antibiotics'."
Thật thú vị khi tưởng tượng cảnh các nhà khoa học hàng đầu của các hãng dược lớn lao vào nghiên cứu cocktail hợp chất mà kiến dùng để tạo ra loại thuốc bom tấn tiếp theo
Nếu đó là thuốc điều trị ung thư hay bệnh hiếm nghiêm trọng thì chắc từ hôm qua họ đã xay kiến theo từng xô rồi
Mức độ thích nghi và hành vi thông minh của kiến ấn tượng đến điên rồ, gần như đáng sợ
Cảm giác như thứ này đáng lẽ được đọc trong tác phẩm của Adrian Czajkowski/Tchaikovsky hơn là ngoài đời thật
Kiến chăn nuôi rệp vừng. Không chỉ đơn giản là tìm rệp vừng để thu mật ngọt, mà chúng đưa rệp vừng lên cây và chăm sóc chúng
Hạt hướng dương nhà tôi cũng bị kiến thu hoạch. Không phải chỉ lấy một ít hạt, mà chỉ cần để quá thời điểm thu hoạch một ngày là chúng lấy sạch. Một số con kiến đứng trên hoa để tách hạt ra, còn những con khác bên dưới gom hạt rơi xuống đất; đó là sự phối hợp đáng kinh ngạc
Càng khó tin hơn vì chúng không phải kiến khổng lồ mà là những con kiến rất nhỏ. Thành thật mà nói, việc chúng không xây các công trình cự thạch mới là điều đáng ngạc nhiên, nhưng các quần thể dưới lòng đất thì theo chuẩn của kiến đã là quy mô cự thạch rồi
Có lẽ thay vì người ngoài hành tinh cổ đại, ta nên điều tra kiến như những kẻ thực sự xây kim tự tháp
Dù sao thì tôi cũng xin chào đón các chúa tể kiến
Điều thật sự đáng sợ và đáng kinh ngạc là mức độ thích nghi như thế không phải ngoại lệ mà là quy luật trong các hệ thống sinh học
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9881685/#:~:tex...
“Để điều trị, chúng bôi các hợp chất và protein kháng khuẩn lên vết thương bị nhiễm trùng. Kháng sinh này được lấy từ tuyến hậu ngực bên nằm cạnh ngực. Dịch tiết của nó có 112 thành phần, trong đó một nửa có tác dụng kháng khuẩn hoặc chữa lành vết thương”
Tôi tò mò về tuyến hậu ngực bên này nên đã tìm bài viết về công dụng của nó: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21504532/#:~:text=The%20meta...
“Khi vết thương bị nhiễm trùng, đó là nguy cơ lớn đối với sự sống còn. Nhưng kiến Matabele đã phát triển một hệ thống y tế tinh vi. Chúng có thể phân biệt vết thương không nhiễm trùng với vết thương nhiễm trùng, và điều trị hiệu quả loại sau bằng kháng sinh do chính chúng sản xuất”
Trước đây tôi từng xem một video trên YouTube về kiến, trong đó có cảnh chúng chạm trán mối và lao vào một cuộc tổng chiến
Các chiến binh mối chỉ cần cắn một lần là literalmente cắt đứt chân tay của kiến
Video nói rằng nhờ kháng sinh, kiến có thể phục hồi chức năng cơ bản trong vòng một ngày. Tức là dù mất một chân lúc 9 giờ sáng, chỉ cần ai đó bôi kháng sinh trong vài giây hoặc khoảng một phút, đến khoảng 3 giờ chiều nó đã lại hữu dụng
Không phải tôi nói đến tái sinh, mà là dù không còn chân tay chúng vẫn đi lại và hành động bình thường nhất có thể
Kháng sinh tự tạo khác gì với tế bào T hay kháng thể?
Kháng sinh là các phân tử được đưa vào cơ thể để chỉ tiêu diệt mầm bệnh
Vì vậy chúng là những thuật ngữ khác nhau. Nhìn từ góc độ khác, nếu các phân tử đó được dùng làm thuốc thì có lẽ sẽ được gọi là kháng sinh
“Kiến lấy loại kháng sinh này từ tuyến hậu ngực”
Thật đáng kinh ngạc khi qua chọn lọc tự nhiên, một tuyến nào đó hình thành và tuyến đó tạo ra hơn 112 thành phần khác nhau, từ kháng sinh đến các hóa chất
Với tôi, lý thuyết nền tảng rằng “đột biến ngẫu nhiên” và lỗi sao chép DNA của kiến đã tạo ra túi tiết nghe cực kỳ kỳ lạ. Tôi tưởng tượng như thể con kiến đầu tiên, giống “Mule” trong Foundation, đã có thể đưa hóa chất vào để “kiểm soát và chinh phục”
Có vẻ như ngay trong “đột biến ngẫu nhiên” cũng có một cơ chế học tập nội tại nào đó
Kiến, giống con người, cũng có hệ vi sinh vật; và có vẻ từ lâu người ta đã biết rằng hệ vi sinh vật đó tạo ra nhiều hợp chất kháng khuẩn, kháng sinh và các phân tử hoạt tính sinh học khác mà kiến có thể tận dụng [1]. Bài báo này cho thấy các tuyến khác cũng lưu trữ và tiết ra những hợp chất kháng khuẩn như vậy
Vì vậy, rất có khả năng các hợp chất kháng khuẩn từ hệ vi sinh vật, cũng như cơ chế lưu trữ và tiết chúng trong tuyến, đã tồn tại trước khi tuyến hậu ngực chuyên biệt này phát triển
Tuyến cụ thể này được dùng rất thường xuyên trong hành vi chải chuốt. Khi kiến chải chuốt cho bản thân, cá thể khác, kiến chúa, ấu trùng, và trong trường hợp kiến cắt lá là cả quần thể nấm, chúng có thể cọ vào tuyến hậu ngực trước khi chải để bôi chất kháng khuẩn/kháng sinh và giảm nguy cơ nhiễm trùng
Có lẽ hành vi chải chuốt cũng đã có trước tuyến này, và gần như chắc chắn là dịch tiết từ các tuyến khác cũng tham gia. Tôi đặc biệt nghĩ đến nước bọt, hoặc loại dịch tiết tương đương ở kiến, để “lau sạch” các pheromone cũ hoặc cặn bẩn gây cản trở tín hiệu
Vì thế có thể xem các nguyên liệu để tạo nên cơ quan và hành vi khá chuyên biệt này gần như đã có sẵn một cách độc lập. Tuy nhiên, đây chỉ là câu chuyện tôi dựng lên từ việc đọc và suy đoán của một người không chuyên, chứ không có ý trình bày như một sự thật khoa học
Ngoài ra, dù tôi không phải nhà sinh học hay chuyên gia về tiến hóa/di truyền học, theo hiểu biết của tôi thì tiến hóa hiện không còn được tin một cách nghiêm ngặt là chỉ dựa trên đột biến ngẫu nhiên. Ví dụ, có nhiều bằng chứng cho thấy trong một số trường hợp cụ thể, biến đổi biểu sinh có thể xảy ra để phản ứng với môi trường và các quá trình nội tại; những biến đổi này có thể được di truyền và trở thành một phần vĩnh viễn của bộ gene thông qua nhiều cơ chế được đề xuất
“Hiện đã có bằng chứng tốt cho thấy di truyền biểu sinh là phổ biến và tham gia vào tiến hóa thích nghi cũng như đại tiến hóa. Nhiều hệ quả tiến hóa của di truyền biểu sinh mở ra các lĩnh vực nghiên cứu mới, và cho thấy cần mở rộng thuyết tổng hợp tiến hóa vượt ra ngoài các mô hình Tân Darwin hiện nay.”
Phần tóm tắt của một bài báo khác bàn chi tiết hơn về cách biểu sinh học có thể ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến tiến hóa. Ngoài các ý chính, phần lớn vượt quá khả năng hiểu của tôi [3]
[1] - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1634922/
[2] - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5566804/
[3] - https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2020.011...
Tôi đang liên tục chiến đấu với kiến trong bếp; chúng thật sự rất dai dẳng, và cách duy nhất thực sự hiệu quả là giữ căn bếp sạch hoàn hảo
Chỉ cần đặt hỗn hợp sau trong một cái nắp nông hoặc đĩa nhỏ cạnh điểm kiến đi vào
1 phần borax xà phòng rửa bát
3 phần đường
15 phần nước ấm
Nếu đủ loãng, kiến sẽ ăn hỗn hợp và mang về đàn. Sau vài ngày, chất độc tác dụng chậm sẽ bắt đầu làm giảm số lượng đàn
Thực tế, một khi đường đi đã được đánh dấu bằng hóa chất thì rất khó ngăn kiến; nếu không dọn được thùng rác, chúng sẽ lại bị thu hút
Xử lý các cấu trúc bên ngoài xung quanh bằng đất tảo cát nung pha với nước cũng giúp giảm các loài có bộ xương ngoài bằng chitin. Nếu đàn bám vào hệ thống đường hầm thì cách này có thể hiệu quả
Chúc may mắn
Chúng chui vào bồn nước bồn cầu, bát nước của mèo, bình hoa, cả cốc của tôi, và chỉ tìm nước. Tôi chưa từng thấy kiến trong nhà mang bất kỳ loại thức ăn nào, và chúng dường như cũng không quan tâm đến thức ăn cho mèo, nhưng nước thì lúc nào cũng tìm ra. Tôi tự hỏi chúng sống sót thế nào với chế độ ăn ít calo đến vậy
Tôi đã khá vất vả bịt kín mọi lối vào bằng silicone, và đến giờ đó có vẻ là biện pháp hiệu quả nhất
Chỉ cần đặt vài hộp bả trong căn phòng có kiến, hôm sau chúng biến mất, và tình trạng đó kéo dài gần 3 năm rồi
Chắc chắn là không liên quan lắm, nhưng chuyện này làm tôi nghĩ đến con chó của mình. Khi tôi bị giấy cứa hoặc da tay khô do chàm, vừa ngửi thấy mùi vết thương hoặc vùng da bị tổn thương là nó cứ cố liếm liên tục. Như thể đang làm sạch vậy? Đây là con chó đầu tiên của tôi nên tôi chưa thật sự tìm hiểu vì sao nó làm thế
Tất nhiên, miệng chó có rất nhiều vi khuẩn, nên sau đó tôi rửa tay bằng xà phòng thật kỹ
Chỉ là tôi thấy khá thú vị
Nhưng nếu là vết thương trên người bạn, đó có thể là một cách tốt để bị nhiễm trùng đến mức phải cắt cụt chi
https://people.com/human-interest/man-who-lost-arms-legs-nos...
conspecific có nghĩa là cá thể cùng loài