除了人類螞蟻也會(huì)做截肢手術(shù)

螞蟻竟然能給同伴進(jìn)行截肢手術(shù)，且預(yù)后極好！這一神奇發(fā)現(xiàn)來(lái)自根據(jù)美國(guó)《當(dāng)代生物學(xué)》雜志報(bào)道。

報(bào)道文章的作者指出，佛羅里達(dá)木蟻會(huì)選擇性地治療同類受傷的肢體。根據(jù)受傷情況，蟻醫(yī)生會(huì)選擇舔舐傷口以作清潔或直接咬斷受傷肢體以防止感染擴(kuò)散。這些療法效果驚人，截肢螞蟻的存活率高達(dá)90%～95%。

文章第一作者、德國(guó)維爾茨堡大學(xué)行為生態(tài)學(xué)家埃里克·弗蘭克說(shuō)道：“這實(shí)際上是動(dòng)物界唯一一個(gè)同一物種的某一個(gè)體對(duì)另一個(gè)體進(jìn)行復(fù)雜、系統(tǒng)性截肢的案例。事實(shí)上，螞蟻能診斷傷口，判斷傷口受到感染還是保持無(wú)菌，也有能力在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)針對(duì)性地治療傷處——唯一與之媲美的醫(yī)療系統(tǒng)來(lái)自人類社會(huì)。”

弗蘭克多年來(lái)一直專注螞蟻世界。2023年底，他與人合作撰寫(xiě)論文，詳細(xì)介紹撒哈拉以南地區(qū)的馬塔貝勒螞蟻如何通過(guò)受傷同類表皮碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)變化來(lái)判斷傷口是否感染。這種螞蟻只以白蟻為食，但白蟻擁有強(qiáng)大下顎可用于防御捕食者，因此捕食螞蟻的受傷風(fēng)險(xiǎn)很高。

如果發(fā)現(xiàn)傷口感染，馬塔貝勒螞蟻就會(huì)用胸腔一側(cè)的特殊腺體，即后胸側(cè)板腺產(chǎn)生的抗生素治療傷口。這些分泌物由大約112種成分組成，其中一半具有抗菌特性。

弗蘭克等人通實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這些分泌物的運(yùn)用令受傷螞蟻的死亡率降低90%；它們甚至有望帶來(lái)適合人類的新型抗生素。

上述工作讓弗蘭克開(kāi)始思考，馬塔貝勒蟻是否擁有獨(dú)特的發(fā)現(xiàn)和治療感染傷口的能力。然后他把注意力轉(zhuǎn)向佛羅里達(dá)木蟻。它們?cè)诟癄€木頭中筑巢，領(lǐng)地意識(shí)很強(qiáng)，會(huì)保衛(wèi)家園不受敵對(duì)蟻群侵?jǐn)_。當(dāng)然，戰(zhàn)斗帶來(lái)很大受傷風(fēng)險(xiǎn)。不過(guò)佛羅里達(dá)木蟻缺乏后胸側(cè)板腺，因此弗蘭克等人想知道這個(gè)紅褐色的蟻種如何對(duì)待受傷同伴，并開(kāi)展一系列實(shí)驗(yàn)。

弗蘭克團(tuán)隊(duì)從實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的螞蟻群中挑選實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并用無(wú)菌剪刀對(duì)部分螞蟻微小的脛節(jié)和股節(jié)進(jìn)行選擇性損傷，并使用培養(yǎng)的銅綠假單胞菌菌株感染其中一些傷口，另一些不感染的作為對(duì)照。團(tuán)隊(duì)通過(guò)視頻捕捉螞蟻隨后的治療行為，并分析這些鏡頭。他們還對(duì)螞蟻的腿作CT掃描，以了解有關(guān)解剖結(jié)構(gòu)的更多信息。

研究人員發(fā)現(xiàn)，如果是股節(jié)（相當(dāng)于大腿）受傷且發(fā)生感染，同伴會(huì)先用口器舔其傷口，大概旨在清潔或消毒，然后咬斷大腿以完成截肢；但如果受感染的創(chuàng)傷位于脛節(jié)（相當(dāng)于小腿），同伴只會(huì)舔干凈傷口，卻并不截肢。兩類傷者接受針對(duì)性治療后的存活率都極高：截肢螞蟻的存活率為90%～95%，未受治療者存活率不到40%；僅接受傷口清潔的傷者存活率約75%，未受治療者存活率為15%。而且截肢后的幸存者雖失去六條腿中的一條，但仍恢復(fù)了原有的行動(dòng)和工作能力。

作者認(rèn)為，螞蟻選擇性治療不同類型創(chuàng)傷的事實(shí)表明，它們可以評(píng)估傷情并相應(yīng)調(diào)整治療方法。

弗蘭克等人則還想知道為什么脛節(jié)受感染了不截肢而只清潔，于是進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。他們主動(dòng)截掉受感染螞蟻的脛節(jié)——結(jié)果驚訝地發(fā)現(xiàn)，只有大約20%的截肢螞蟻幸存下來(lái)。

CT掃描有助于解釋該奇怪現(xiàn)象背后的原因。螞蟻的“心臟”是一套從頭部區(qū)域開(kāi)始延伸至身體后部、幾乎分布全身的長(zhǎng)管狀器官；它們大腿區(qū)域，也就是股節(jié)的許多肌肉對(duì)于整體血液循環(huán)至關(guān)重要。

若股節(jié)受傷，肌肉受損，血液循環(huán)即受阻礙——這令細(xì)菌無(wú)法從傷口處迅速通過(guò)血液循環(huán)傳至體內(nèi)，從而降低了感染風(fēng)險(xiǎn)。既然病原體不會(huì)很快擴(kuò)散，開(kāi)展截肢工作的時(shí)間就很充裕。截肢是項(xiàng)勞動(dòng)密集型工作，可能需要40分鐘甚至更久。

但如果小腿區(qū)域，也就是脛節(jié)受傷，情況就完全不同。因?yàn)槊劰?jié)骨沒(méi)有能循環(huán)血液的肌肉，傷處的細(xì)菌可很快蔓延體內(nèi)，這導(dǎo)致根本沒(méi)有足夠時(shí)間進(jìn)行有效截肢。

另一位作者、瑞士洛桑大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家洛朗·凱勒表示，這種治療方法比螞蟻試圖截?cái)嗍軅劰堑耐鹊拇婊盥室叩枚唷！拔覀兊难芯渴状巫C明，動(dòng)物在傷口治療過(guò)程中也會(huì)使用預(yù)防性截肢”。