النمل يحول أنفاقه إلى شبكة وقائية معقدة تحدّ من انتشار الميكروبات أثناء العدوى

 يعد النمل أحد أكثر الكائنات تنظيما على كوكب الأرض، حيث يُظهر ذكاءً جماعيا مذهلا في إدارة مستعمراته والتعامل مع المخاطر، وقد كشفت دراسة جديدة أجراها علماء من جامعة بريستول البريطانية أن هذه الحشرات الصغيرة تمتلك وسيلة فريدة للتعامل مع العدوى — فهي تعيد تصميم أعشاشها بالكامل لحماية نفسها من الأوبئة.

باستخدام تقنية التصوير بالأشعة المقطعية المجهرية ثلاثية الأبعاد (Micro-CT)، اكتشف العلماء أن النمل لا يكتفي بالعزل أو التعقيم فحسب، بل يغيّر أيضا البنية المادية لمستعمراته كجزء من منظومة دفاعية معقدة.

كيف تتحول أعشاش النمل عند ظهور العدوى

عندما تصاب مستعمرة النمل بعدوى فطرية، تحدث تغيرات جذرية في شكل العشّ. فالمداخل تصبح أكثر تباعدا، والغرف أقل ترابطا، والأنفاق المباشرة تختفي تقريبا. وبدلا من البنية الكثيفة المتشابكة، يتحول العش إلى شبكة متفرعة ذات حواجز طبيعية تمنع انتقال الميكروبات بين الأقسام.

بكلمات أخرى، يقوم النمل بـ"تفكيك" عشّه طوعا لخلق بيئة يصعب على العدوى الانتشار فيها، مما يحد من خطر الإصابة الجماعية ويعزز فرص بقاء المستعمرة.

من التنظيم الاجتماعي إلى المناعة المعمارية

لطالما عرف العلماء أن النمل قادر على تنظيم حرارته الداخلية والتكيف مع تركيبة التربة أو الرطوبة. لكن الجديد في هذه الدراسة هو أن النمل يستطيع تعديل هندسة مسكنه نفسها استجابةً للعدوى — وهي آلية لم تُلاحظ من قبل في عالم الحشرات.

يمتلك النمل نظاما يُعرف بـ"المناعة الاجتماعية"، حيث تقوم الأفراد المصابة بعزل نفسها ذاتيا، بينما تعمل العاملات على رشها بمواد مضادة للميكروبات مصدرها سمّها الخاص، وتشارك المستعمرة في تطهير الأعشاش بشكل جماعي. والآن تبيّن أن هذه الاستراتيجية تحتوي أيضا على طبقة معمارية دفاعية تضاف إلى الترسانة المناعية الجماعية.

التصوير ثلاثي الأبعاد يكشف الأسرار

لرصد هذا السلوك، استخدم الباحثون التصوير المقطعي ثلاثي الأبعاد الذي يسمح بدراسة البنية الداخلية للأعشاش دون تدميرها.

في التجربة، أنشأ العلماء مجموعتين تتألف كل منهما من 180 نملة من نوع Formica fusca، وأصابوا إحدى المجموعتين بجراثيم فطرية.

وخلال ستة أيام من المراقبة الدقيقة، لاحظوا أن المستعمرة المصابة بدأت تدريجيا في إعادة تشكيل أنفاقها وغرفها لتقليل الاتصال بين الأفراد.

 الهندسة الحيوية للنمل تقلل العدوى وتحمي الصغار

أظهرت النماذج الحاسوبية أن الأعشاش المعاد تصميمها — والتي اتسمت بـبنية أكثر انفتاحا وأقل كثافة — قللت خطر العدوى بشكل كبير.

كما ساعد هذا التخطيط الجديد على حماية حجرات البيض واليرقات ومخازن الطعام من التلوث.

ومن المثير أن تأثير العزلة الذاتية للنمل المصاب كان أكثر فعالية في هذه الأعشاش، حيث ساهمت البنية المكانية نفسها في تعزيز الدفاع السلوكي ضد المرض.

 تشابه مدهش بين مدن البشر وأعشاش النمل

يرى العلماء أن ما يقوم به النمل يشبه إلى حد كبير ما يحدث في المدن البشرية أثناء الأوبئة — إذ يتطلب التوازن بين حرية الحركة والتحكم في العدوى حلولا تنظيمية ذكية.

فكما يضع الإنسان تصميما عمرانيا يمنع انتشار الأمراض، تستخدم مستعمرات النمل الهندسة المعمارية كجزء من جهازها المناعي.

 النمل مهندس وقائي بالفطرة

تثبت هذه الدراسة أن النمل لا يعتمد فقط على السلوك الجماعي، بل يستخدم أيضًا التصميم المعماري كسلاح بيولوجي لمواجهة المخاطر.

إنها خطوة جديدة نحو فهم أعمق لكيفية تطور السلوك الوقائي في الكائنات الاجتماعية، وكيف يمكن للطبيعة أن تُلهم الإنسان في تصميم مدن أكثر أمانا وصحة.