Interaksi kompleks yang menjaga kesihatan kumpulan di dalam sarang lebah memberi pelajaran bagi manusia semasa wabak. Rachel Bonoan, CC BY-ND

Oleh kerana banyak negeri dan bandar di seluruh AS berjuang untuk mengawal penghantaran COVID-19, satu cabaran adalah membendung penyebaran di antara mereka orang yang tinggal di kawasan berhampiran. Jarak sosial boleh menjadi sukar di tempat-tempat seperti rumah jagaan, pangsapuri, asrama kolej dan perumahan pekerja migran.

As ahli ekologi tingkah laku yang telah belajar interaksi sosial dalam lebah madu, kita melihat keseimbangan antara kehidupan di sarang dan usaha untuk menguruskan COVID-19 dalam persekitaran yang padat. Walaupun lebah madu hidup dalam keadaan yang tidak kondusif menjauhkan sosial, mereka telah mengembangkan cara unik untuk menangani penyakit dengan bekerja secara kolektif untuk menjaga kesihatan koloni.

Rachael Bonoan dan pelatih memeriksa sarang yang dia belajar di kampus veterinar Tufts University di North Grafton, Mass.

Kehidupan ramai

Lebah madu, seperti manusia, adalah organisma sosial yang tinggi. Koloni lebah madu adalah metropolis yang ramai yang terdiri daripada ribuan individu.

Tiga "jenis" lebah berkongsi ruang di dalam koloni. Ratu, satu-satunya wanita pembiakan, bertelur. Drone, lebah jantan, meninggalkan sarang untuk kawin dengan permaisuri dari jajahan lain. Pekerja - wanita steril - membentuk sebahagian besar jajahan dan melakukan semua pekerjaan yang tidak produktif. Mereka membina sisir lilin, mengumpulkan dan membawa balik makanan, cenderung kepada golongan muda dan banyak lagi.

Anggota koloni bekerja sama dengan baik sehingga koloni dapat disebut sebagai "superorganisma"- komuniti yang sangat berhubung dan berfungsi seperti makhluk tunggal.

Menjadi sosial ini mempunyai banyak faedah: Cukup tanya pada mana-mana ibu bapa tunggal betapa bermanfaatnya ketika ini untuk tinggal dalam komuniti yang menampilkan penjagaan anak koperasi! Tetapi ia juga membebankan kos - terutamanya penyebaran penyakit. Di dalam sarang, lebah pekerja memindahkan nektar antara satu sama lain, pada dasarnya menukar bahan penting untuk madu. Mereka merangkak di antara satu sama lain dan bertemu dengan orang lain sepanjang masa.

Koloni lebah disusun di sekitar ratu - ditandai dengan titik cat supaya dia lebih mudah dicari, dan para saintis dan pemelihara lebah dapat mengesan usianya. Rachel Bonoan, CC BY-ND

Lebih-lebih lagi, manusia menyimpan banyak koloni lebah madu bersebelahan untuk tujuan pertanian. Ini mewujudkan "bandar" yang luar biasa dan padat dari superorganisma ini, di mana perosak dan penyakit dapat merebak secara berleluasa.

Kekebalan sosial

Seperti manusia, lebah pekerja individu mempunyai sistem imun yang mengenali patogen menyerang dan berjuang untuk menyingkirkannya. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa jenis patogen iaitu sistem imun lebah madu nampaknya tidak mengenali. Oleh itu, lebah memerlukan taktik yang berbeza untuk memerangi mereka.

Atas ancaman ini, lebah madu mempertahankan koloni melalui kekebalan sosial - a usaha tingkah laku koperatif oleh banyak lebah untuk melindungi koloni secara keseluruhan. Sebagai contoh, lebah pekerja mengeluarkan anak muda yang sakit dan mati dari koloni, mengurangkan kemungkinan menyebarkan jangkitan ke lebah lain.

Lebah pekerja juga membariskan sarang dengan bahan antimikrobial yang disebut propolis, dibuat dari resin tanaman yang mereka kumpulkan dan campurkan dengan enzim lilin dan lebah. Diterapkan pada dinding sarang dan di antara retakan, “lem lebah” ini membunuh pelbagai jenis patogen, termasuk bakteria yang menyebabkan penyakit lebah madu yang ditakuti yang disebut Foulbrood Amerika.

Patogen lain, kulat Ascosphaera apis, menyebabkan penyakit lebah madu yang dikenali sebagai kapur. Oleh kerana jamur sensitif terhadap panas, brak kapur biasanya tidak mempengaruhi sarang lebah madu yang kuat, yang mengekalkan suhu sendiri di antara 89.6 darjah F hingga 96.8 darjah F. Tetapi apabila koloni kecil atau suhu luarnya sejuk, seperti pada awal Musim bunga New England, chalkbrood boleh menjadi masalah.

Menyerbuki kebun badam berhampiran Turlock, Calif. Menggabungkan banyak koloni lebah madu berdekatan menjadikan penyakit dan patogen merebak di antara mereka. Foto AP, Gosia Wozniacka

Patogen chalkbrood mempengaruhi lebah madu muda, atau larva, yang menjadi terinfeksi ketika diberi makan spora dari makanan yang dijangkiti. Ia terletak tidak aktif di usus larva menunggu suhu turun di bawah 86 darjah F. Sekiranya ini berlaku, patogen tumbuh di dalam perut larva dan akhirnya membunuh lebah muda, mengubahnya menjadi mumi seperti kapur putih.

Apabila patogen ini dikesan, lebah pekerja melindungi anak muda yang rentan dengan mengikat otot penerbangan besar mereka untuk menghasilkan haba. Ini menaikkan suhu di kawasan sikat brood sarang cukup untuk membunuh patogen. (Lebah madu menggunakan panas kerana banyak sebab: untuk mengoptimumkan perkembangan keturunan, melawan patogen, dan bahkan untuk “bakar ”lebah menyerang.)

[Anda terlalu sibuk membaca semuanya. Kami mendapatnya. Itulah sebabnya kami mendapat surat berita mingguan. Daftar untuk bacaan Ahad yang baik. ]

Dalam satu kajian baru-baru ini, kami menyiasat bagaimana kecekapan demam peringkat koloni mungkin berubah dengan ukuran koloni. Dekat Starks Lab Apiary, kami menjangkiti koloni dengan pelbagai saiz dengan kapur dan mengesan tindak balas koloni dengan pencitraan termal.

Lebah bekerja keras untuk memastikan gatal-gatal tetap hangat, membunuh patogen tertentu. Seorang pelatih musim panas Tufts mendokumentasikan suhu yang lebih tinggi, ditunjukkan dengan warna merah di sebelah kanan, menggunakan kamera pengimejan termal. Rachel Bonoan, CC BY-ND

Koloni yang lebih besar berjaya menghasilkan demam peringkat koloni untuk melawan penyakit ini. Koloni yang lebih kecil bergelut, tetapi lebah individu di koloni yang lebih kecil bekerja lebih keras untuk menaikkan suhu daripada yang ada di koloni yang lebih besar. Walaupun mereka gagal, lebah tidak akan demam keletihan dengan meninggalkan pertengkaran.

Di sarang, kesihatan awam adalah untuk semua orang

Seperti koloni lebah madu di ladang pertanian, banyak manusia hidup dalam keadaan yang sangat padat, yang sangat bermasalah semasa pandemik COVID-19. Titik jarak sosial adalah bertindak seolah-olah kita hidup dalam kepadatan yang lebih rendah dengan memakai topeng, menjauhkan jarak sekurang-kurangnya 6 kaki dari yang lain dan membiarkan lebih sedikit orang di kedai.

Data dari awal pandemi menunjukkan bahawa jarak sosial memperlambat penyebaran virus. Tetapi kemudian manusia menjadi penat lelah. Menjelang musim panas, banyak orang tidak lagi berjauhan atau memakai topeng; secara purata, individu adalah melakukan lebih sedikit untuk melambatkan penyebaran virus daripada pada bulan April. Purata lima hari kes AS baru berjalan meningkat dari kurang 10,000 pada awal Mei hingga lebih dari 55,000 pada akhir Julai.

Walaupun lebah madu tidak boleh memakai topeng atau jarak sosial, masing-masing pekerja menyumbang kepada kesihatan masyarakat koloni. Dan mereka semua mengikuti amalan yang sama.

Mereka juga cemerlang dalam membuat keputusan kumpulan. Contohnya, apabila tiba masanya untuk memilih rumah baru, lebah pekerja yang telah memeriksa laman web sarang baru menari untuk mempromosikannya kepada lebah lain. Semakin sesuai dengan laman web ini, semakin lama dan semakin sukar dia akan berusaha meyakinkan yang lain.

Sekiranya orang lain menyatakan persetujuan - tentu saja - melalui tarian - jajahan itu berpindah ke laman sarang baru. Sekiranya lebah tidak setuju, tarian tertentu berhenti, pilihan itu akhirnya tidak disukai, dan pencarian diteruskan. Dengan cara ini, hanya sekumpulan penyokong yang berpengetahuan yang boleh menang pada hari tersebut.

Seperti yang diperhatikan oleh banyak pengulas, tumpuan yang kuat diberikan kebebasan dan individualisme dalam budaya Amerika telah menghalang tindak balas AS terhadap COVID-19. Kami melihat lebah madu sebagai model balas yang berharga, dan sebagai bukti kuat bahawa faedah sosial memerlukan masyarakat.

Tentang Pengarang

Rachael Bonoan, Penolong Profesor, Providence College dan Phil Starks, Profesor Madya Biologi, Universiti Tufts

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.