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研究和创新

研究发现更多群居昆虫的免疫反应较弱,卫生的作用突出

汗蜂(Halictus ligatus)图片来源:艾尔莎·扬斯特德。

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玛格丽塔Lopez-Uribe

北卡罗莱纳州立大学的研究发现,在像蚂蚁、蜜蜂和白蚁这样的群居昆虫中,一个典型物种群体中的个体越多,该物种的免疫反应就越弱。这一发现有力地表明,卫生行为,而不仅仅是免疫系统,在保持群居昆虫健康方面发挥着关键作用。

群居昆虫群居。和许多人住在一起会增加他们感染疾病的风险。然而,群居昆虫的成功令人难以置信,这就提出了一个问题:它们是如何茁壮成长的?

“社会群体假说”认为,群居生活方式赋予了群居昆虫更强的免疫系统。第二种假说是“放松选择假说”,它认为群居昆虫已经进化出特定的行为来降低疾病传播的风险。

“我们想测试社会群体假说,看看哪些假说是正确的,”北卡罗来纳州博士后研究员、一篇有关该研究的论文的主要作者Margarita López-Uribe说。

为了验证社会群体假说,研究人员测试了11种不同昆虫的“封装反应”:6种全群居昆虫,包括蚂蚁、全群居蜜蜂、全群居黄蜂和白蚁;以及五种非群居昆虫,包括非群居蜜蜂、非群居黄蜂和蟑螂。

包封反应是一种免疫反应,在这种反应中,昆虫血淋巴中的血细胞吞噬并固定任何进入昆虫身体的外来物质。血细胞大致类似于白细胞,而血淋巴大致类似于哺乳动物的血液。

在这项研究中,研究人员在昆虫样品中插入探针,并测量封装反应的强度。

他们发现,群居昆虫的免疫反应通常不如非群居昆虫明显。他们还发现,一个物种的群体规模越大,其免疫反应就越弱。

例如,蜜蜂(的蜜蜂)形成大的蜂群,并表现出复杂的群体行为——它们的封装反应明显不如汗蜂(Halictus ligatus),它们以小得多的群体生活。

López-Uribe说:“这告诉我们,我们在群居物种中看到的行为——比如互相梳理毛发或将抗真菌物质带入巢穴或蜂巢——在群体健康中发挥着重要作用。”“这就支持了放松选择假说。”

纸”,社会昆虫谱系中的细胞免疫反应降低,于3月9日在线发表在英国皇家学会的生物学快报.该论文由北卡州立大学的Warren Sconiers、Steven Frank、Robert Dunn和David Tarpy共同撰写。

希普曼-

编辑:研究摘要如下。

“社会昆虫谱系中的细胞免疫反应降低”

作者: Margarita M. López-Uribe, Warren B. Sconiers, Steven D. Frank, Robert R. Dunn和David R. Tarpy,北卡罗莱纳州立大学

发表: 3月9日,生物学快报

DOI: 10.1098 / rsbl.2015.0984

文摘:由于疾病在同族间传播的风险增加,社会生活对个体健康提出了挑战。尽管有这样的挑战,群居仍然是一种进化上成功的生活方式,发生在地球上最丰富多样的生物群体中——群居昆虫。两种截然不同的假说预测了社会性对免疫系统的进化后果。社会群体假说认为,由于群居物种中疾病传播的风险更高,群居会导致个体免疫系统更强。相比之下,宽松选择假说提出,社会物种已经进化出行为免疫防御,降低了群体内的疾病风险,导致个体免疫能力下降。我们通过测量11个全群居和非全群居昆虫谱系的封装反应来检验这些假设。我们建立了系统发育混合线性模型来研究行为、菌落大小和身体大小对细胞免疫反应的影响。我们发现菌落大小对封装反应(mcmcGLMM)有显著的负面影响p< 0.05;pglp< 0.05)。我们的发现表明,生活在大型社会中的昆虫可能更多地依赖行为机制,如卫生行为,而不是免疫功能,以降低疾病在配偶之间传播的风险。

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