马塔贝勒蚂蚁可能能够诊断和治疗感染伤口

为了进食，马塔贝勒蚂蚁必须与它们唯一的食物来源——白蚁搏斗。这些进食前的遭遇常常会导致白蚁凶猛的下颚造成危险的伤害，白蚁的下颚可以用快速的打击刺穿蚂蚁。然而，这些蚂蚁已经发展出自己的基于唾液的系统来治疗同伴蚂蚁的伤口。新研究发现，马塔贝勒蚂蚁甚至可以判断伤口是否被感染，然后用唾液中产生的抗生素治疗被感染的伤口。这项研究发表在 2023 年 12 月 29 日发表在《自然通讯》杂志上的一项研究中。

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必要而又危险的一餐

马塔贝勒蚂蚁生活在非洲撒哈拉沙漠以南地区。它们身长接近一英寸，是地球上已知的最大蚂蚁之一。它们赖以生存的白蚁经常对蚂蚁造成危及生命的伤害。在觅食过程中，多达 22% 的蚂蚁会在这些遭遇中失去一条或多条腿。受伤的蚂蚁有时甚至会被同伴带回巢穴进行康复。

据该研究小组称，蚂蚁死亡的主要原因是铜绿假单胞菌感染 （铜绿假单胞菌）。据观察，蚂蚁更频繁地使用铜绿假单胞菌来治疗伤口。

包括狗和蝙蝠在内的哺乳动物的唾液中含有可能具有治愈特性的分子，它们会舔伤口以抑制细菌的生长。研究小组认为，虽然其他动物有舔伤口的本能，但它们实际上并不知道自己是否感染了。然而，马塔贝勒蚂蚁的大脑可能更具辨别能力，可以根据感染伤口与未感染伤口的化学特征的特定变化来判断伤口是否需要治疗。

研究唾液

在这项研究中，研究人员在实验室中分析了马塔贝勒蚁唾液的化学成分。对于受感染的伤口，这些昆虫可能会使用含有抗菌化合物和蛋白质的唾液。这些抗生素取自它们的胸膜腺，位于胸腔一侧。这种分泌物有 112 种成分，其中一半已知具有抗菌或伤口愈合作用。这些分子可能需要大量能量才能产生，因此在蚂蚁开始生产这些化合物之前，检测出马塔贝勒蚁居住的土壤中是否存在铜绿假单胞菌和其他潜在的威胁性细菌是很有帮助的。

当研究小组将这些区域的土壤涂到受伤和感染的马塔贝勒蚂蚁身上时，伤口部位和蚂蚁胸部的细菌数量仅在两小时内就增加了。这表明蚂蚁可以识别伤口化学特征的变化。

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“与 JMU [Julius-Maximilians-Universität] 教授 Thomas Schmitt 合作进行的化学分析表明，蚂蚁表皮的碳氢化合物谱会因伤口感染而发生变化，”研究合著者、德国 Julius-Maximilians-Universität Würzburg 动物生态学家 Erik Frank 在一份声明中表示。“除了人类，我不知道还有其他生物能够进行如此复杂的医学伤口治疗。”

为了进一步验证这一点，我们将一些受感染的蚂蚁与它们的巢穴同伴隔离开来。在这群蚂蚁中，90% 的蚂蚁在 36 小时内死亡。然而，在一组受伤的蚂蚁中，它们返回巢穴而不是被隔离，死亡率下降到 22%。受伤但未受感染的蚂蚁无论是独自一人还是回到巢穴，存活率都差不多。

研究小组发现，在应用唾液疗法后，感染昆虫的死亡率降低了约 90%。他们还发现，唾液在伤口感染的蚂蚁身上的沉积频率明显高于在伤口无菌的昆虫身上的沉积频率。

研究人员希望进行更多探索，以了解马塔贝勒蚂蚁在伤口护理行为方面的独特之处。研究指出，铜绿假单胞菌是人类战斗伤口的主要原因，该团队希望与其他化学研究小组一起进一步鉴定和分析马塔贝勒蚂蚁唾液中的抗生素。随着抗生素耐药性不断增长，这可能导致发现新的抗生素。