世界正面临一场抗生素危机。由于过度使用,许多曾经强效的药物如今已对某些菌株失效,这些菌株会引发严重的细菌感染。因此,科学家正在寻找攻击有害微生物的新方法。
一种可能的途径是研究其他物种如何进化出自我防御的方式。一项新研究指出,大多数蚂蚁即使来自小型蚁群,也会在体液分泌物中产生抗微生物化学物质。研究还表明,不产生这些物质的蚂蚁可能有其他控制细菌的方法,值得进一步研究。因此,应对抗生素耐药性的答案或许就在我们脚下。
与人类一样,超过12,000种蚂蚁都具有高度社会性。这种行为增加了它们接触病菌的机会。蚁群的集体生活堪比我们的城镇和城市,更进一步:一个蚁巢中最多可有数千万只蚂蚁共同栖居。
蚁群的存续依赖工蚁外出觅食。工蚁带着食物回到人口稠密的蚁巢,同时也带回有害微生物。随后,它们通过口对口喂食分享食物和病菌——本质上就是互相把食物吐进对方口中。

此外,蚁巢温暖潮湿的环境也为致病微生物提供了理想的繁殖场所。最后,几乎所有蚁群成员都彼此有亲缘关系,因此如果一只蚂蚁容易感染某种病菌,其他许多蚂蚁也很可能如此。
尽管长期面临疾病威胁,蚂蚁依然是极为成功的生物。它们在一些环境中占据优势,并在1.5亿年的进化历程中分化出数千个物种。这表明蚂蚁已经找到应对高疾病风险的方法。那么,我们能从它们身上学到什么?
蚂蚁如何应对疾病
科学家发现,蚂蚁会用多种办法控制疾病。与人类一样,蚂蚁也是出色的清洁者。许多蚂蚁拥有高效的废物清除系统,确保带有病原体的废物(包括死蚂蚁)被移出蚁巢或收纳在专门的隔离室中。它们还会定期清洁自己和同伴,并聚在一起为受污染的蚂蚁消毒。
但即使卫生习惯良好,疾病仍可能构成威胁。蚂蚁通过进化出自己的药物疗法来应对疾病。例如,一些蚂蚁感染后会摄入过氧化氢等毒素,以对抗疾病。另一些蚂蚁会收集针叶树树脂,并将其掺入蚁巢,以预防疾病。某些蚂蚁能够产生甲酸,甲酸与树脂结合后会形成一种强效抗微生物剂。
我们还知道,蚂蚁也会产生自身的抗微生物物质,存在于体液分泌物中。如今,研究人员试图弄清哪些因素会影响这些化学物质的产生。在一项发表于《英国皇家学会开放科学》期刊的新研究中,亚利桑那州立大学的研究人员调查了美国20种蚂蚁的抗微生物活性,这些蚂蚁生活在规模为80至220,000只的蚁巢中。
研究人员预测,蚁巢规模较大的蚂蚁物种会产生更有效的抗微生物物质,因为它们接触疾病的风险更高。研究人员用外部分泌物对抗表皮葡萄球菌(一种常见且已知不会致病的细菌)进行测试,结果显示,60%的蚂蚁物种会产生具有抗微生物活性的分泌物。但令人意外的是,40%的物种不会产生能够杀死这种细菌的抗微生物物质。
此外,与小型蚁群相比,大型蚁群中的物种并不更可能具有抗微生物活性。这令人意外,因为人们通常认为疾病更容易在大型蚁群中传播。作者认为,没有抗微生物活性的那40%蚂蚁可能另有控制细菌传播的方法。但我们也不知道这40%的蚂蚁是否会产生能够对抗其他微生物的抗微生物物质。
未来的抗生素?
这进一步支持了蚂蚁可能是新型抗生素良好来源的观点。蚂蚁不仅会产生自身的抗微生物物质,还能促进其他有益微生物生长。例如,研究人员最近发现,一种生活在某蚂蚁物种体内的细菌会产生化合物,能够杀死对传统抗生素耐药的有害细菌,其中包括常见的超级细菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。
数百万年来,蚂蚁在高风险环境中不断进化,使其成为重要抗微生物物质的潜在来源。这些物质仍需转化为有效药物,并经过人体试验。但我们越了解蚂蚁对抗疾病的策略,就越有可能找到应对耐药细菌和疾病威胁的新方法。


