Муравей -прыгун ( Myrmecia pilosula ), также известный как муравей-прыгун , прыгающий муравей , муравей-прыгун или муравей-прыгун , является видом ядовитых муравьев, обитающих в Австралии . Чаще всего встречается в Тасмании и на юго-востоке материковой Австралии, является членом рода Myrmecia , подсемейства Myrmeciinae , и был официально описан и назван британским энтомологом Фредериком Смитом в 1858 году. Этот вид известен своей способностью прыгать на большие расстояния. Эти муравьи крупные; рабочие и самцы примерно одинакового размера: 12–14 мм (0,47–0,55 дюйма) для рабочих и 11–12 мм (0,43–0,47 дюйма) для самцов. Длина королевы составляет примерно 14–16 мм (0,55–0,63 дюйма), и внешне она похожа на рабочих особей, тогда как самцов можно отличить по заметно меньшим челюстям .
Муравьи-прыгуны в основном активны в течение дня и живут в открытых местообитаниях, гнездясь в кустарниковых зарослях, лесах и сухих открытых лесах, окруженных гравием и песчаной почвой , которые можно найти в сельской местности и реже в городских районах . Они охотятся на мелких насекомых и используют свои жала без зазубрин, чтобы убивать других насекомых, вводя яд . Другие муравьи и хищные беспозвоночные охотятся на муравьев-прыгунов. Средняя продолжительность жизни рабочего составляет более одного года. Рабочие являются геймергейтами , что позволяет им размножаться с помощью трутней , независимо от того, присутствует ли в колонии королева. Муравей является частью комплекса видов Myrmecia pilosula ; известно, что этот муравей и другие члены комплекса имеют одну пару хромосом.
Их укус обычно вызывает только легкую местную реакцию у людей; однако, это один из немногих видов муравьев, которые могут быть опасны для человека, наряду с другими муравьями рода Myrmecia . Яд муравья особенно иммуногенен для яда насекомых; яд вызывает около 90% австралийских аллергий на муравьев . В эндемичных районах до 3% населения имеет аллергию на яд, и около половины этих аллергиков могут страдать от анафилактических реакций (учащенное сердцебиение, падение артериального давления и другие симптомы), которые в редких случаях могут привести к смерти. В период с 1980 по 2000 год четыре случая смерти были вызваны анафилаксией от укусов прыгуна-прыгуна, все они произошли в Тасмании. Людей, склонных к тяжелым аллергическим реакциям, вызванным укусом муравья, можно лечить с помощью аллергенной иммунотерапии (десенсибилизации).
Видовое название происходит от латинского слова pilosa , что означает «покрытый мягкими волосами». [4] [5] Муравей был впервые идентифицирован в 1858 году британским энтомологом Фредериком Смитом в его Каталоге перепончатокрылых насекомых в коллекции Британского музея, часть VI , под биномиальным названием Myrmecia pilosula по образцам, которые он собрал в Хобарте в Тасмании . [6] [7] Там Смит описал образцы рабочего, королевы и самца. [6] Типовой образец находится в Британском музее в Лондоне . [8] В 1922 году американский энтомолог Уильям Мортон Уиллер выделил подрод Halmamyrmecia, характеризующийся прыжковым поведением, типовым видом которого был обозначен муравей-прыгунчик . [9] Однако Джон Кларк позже синонимизировал Halmamyrmecia в подрод Promyrmecia в 1927 году [10] и поместил муравья в подрод в 1943 году. [8] [11] Уильям Браун синонимизировал Promyrmecia из-за отсутствия морфологических доказательств, которые бы отличали его от Myrmecia , и позже поместил муравья-прыгуна в род в 1953 году. [1] [12]
Один синоним для вида был опубликован - Ponera ruginoda (также называемый Myrmecia ruginoda ), [13] описанный Смитом в той же работе, и образец голотипа самца был первоначально описан для этого синонима. [7] [14] P. ruginoda изначально был помещен в роды Ectatomma и Rhytidoponera , [15] [16] но позже он был классифицирован как младший синоним муравья-прыгуна , после сравнения образцов каждого из них. [1] [17] Комплекс видов M. pilosula был впервые определен итальянским энтомологом Карло Эмери . [16] Комплекс видов представляет собой монофилетическую группу , в которой виды тесно связаны друг с другом, но их фактическое генетическое родство отдаленное. [18] [19] [20] [21] Члены этой группы включают M. apicalis , M. chasei , M. chrysogaster , M. croslandi , M. cydista , M. dispar , M. elegans , M. harderi , M. ludlowi , M. michaelseni , M. occidentalis , M. queenslandica , M. rugosa и M. varians . [22] Дополнительные виды, которые были описаны в этой группе в 2015 году, включают M. banksi , M. haskinsorum , M. imaii и M. impaternata . [23]
Их характерные прыжковые движения при возбуждении или поиске пищи вдохновили на общее название «джек-прыгун», поведение, также общее с другими муравьями Myrmecia , такими как M. nigrocincta . [24] Это самое распространенное название для муравья, наряду с «черным прыгуном», [8] «прыгуном-муравьем», [25] «прыгуном-муравьем », [ 26] «прыгающим муравьем», [27] «прыгающим домкратом» [26] и «муравьем-шкипером». [28] Он также назван в честь петарды-прыгуна. [29] Вид является членом рода Myrmecia , части подсемейства Myrmeciinae. [30] [31] [32]
Как и его родственники, муравей обладает мощным жалом и большими мандибулами. Эти муравьи могут быть черного или черновато-красного цвета и иметь желтые или оранжевые ноги. Муравей среднего размера по сравнению с другими видами Myrmecia , где рабочие обычно имеют длину от 12 до 14 мм (от 0,47 до 0,55 дюйма). [8] За исключением мандибул, длина муравьев-прыгунов составляет 10 миллиметров (0,39 дюйма). [33] Усики , голени , лапки и мандибулы муравья также желтые или оранжевые. [8] Опушение (волосы) у муравья сероватое, короткое и стоячее, и более длинное и обильное на брюшке , отсутствует на усиках и короткое и приподнятое на ногах. [8] Опушение у самца серое и длинное, обильное по всему телу муравья, но оно укорачивается на ногах. [8] Мандибулы длинные и тонкие (длиной 4,2 мм (0,17 дюйма)) и вогнутые по внешнему краю. [33]
Королева похожа на рабочих, но ее среднее тело более неправильной формы и грубое. [8] Королева также самая крупная, ее длина составляет от 14 до 16 мм (от 0,55 до 0,63 дюйма). [8] Самцы либо меньше, либо примерно такого же размера, как рабочие, их размер составляет от 11 до 12 мм (от 0,43 до 0,47 дюйма). [8] У самцов также гораздо меньшие треугольные мандибулы, чем у рабочих и маток. Мандибулы у самцов содержат большой зуб в центре, между вершиной и основанием внутренней границы. [8] На голове заметны проколы (крошечные точки), которые большие и неглубокие, а грудь и узел также нерегулярно пунктированы. [8] Опушение на брюшке самца белое и желтоватое. [8]
Муравьи-прыгуны распространены в большинстве районов Австралии и являются одними из самых распространенных муравьев-быков. [34] Муравьи обитают в юго-западной части Западной Австралии , [35] где их видели на песчаных холмах вокруг Олбани , Мандаринга , Дании и Эсперанса . [1] Муравьи редко встречаются в северных регионах Западной Австралии. [8] В Южной Австралии их обычно можно встретить в юго-восточных регионах штата, часто они встречаются в Маунт-Лофти (особенно в Аделаидских холмах ), Норманвилле , Халлетт-Коув и Олдгейте , но они не встречаются в северо-западных регионах. [ 35] Плотные популяции есть на западном побережье острова Кенгуру . [1] Муравьи-прыгуны широко распространены по всей Виктории , но этот вид редко встречается в Мельбурне . [27] Однако популяции были собраны в пригороде Элстернвик , [36] и они обычно встречаются в хребте Грейт-Отвей , с множеством гнезд, наблюдаемых вокруг Геллибранда . [37] В Новом Южном Уэльсе гнезда встречаются по всему штату (за исключением северо-западной части Нового Южного Уэльса), но плотные популяции в основном встречаются в Снежных горах , Голубых горах и прибрежных районах. [38] Муравьи широко распространены в Австралийской столичной территории . В Квинсленде муравьи встречаются только вдоль юго-восточных береговых линий штата, где популяции часто встречаются в горах Бунья , Флетчере , Станторпе , Саншайн-Косте , горе Тамборин и Миллмерране , и были обнаружены на севере вплоть до плато Атертон . [a] [8] Муравей также обитает по всей Тасмании, и его присутствие на Северной территории не было подтверждено. [39]
Муравьи-прыгуны живут в открытых местообитаниях, таких как влажные районы, леса, пастбища , сады и газоны , предпочитая мелкий гравий и песчаную почву. [1] [40] Колонии также можно заметить вокруг светлых кустарников . Их предпочитаемые естественные места обитания включают лесистые местности, сухие открытые леса , луга и сельские районы, и реже встречаются в городских районах. [26] [40] [41] Их гнезда представляют собой курганы, построенные из мелкозернистого гравия, почвы и гальки, диаметром от 20 до 60 см (от 8 до 24 дюймов) и могут достигать высоты 0,5 м (20 дюймов). [42] [43] Было описано два типа гнезд для этого вида: одно из них представляет собой простое гнездо с заметной шахтой внутри, а другое представляет собой сложную конструкцию, окруженную курганом. [44] Эти муравьи используют солнечное тепло, украшая свои гнезда сухими материалами, которые быстро нагреваются, обеспечивая гнездо ловушками солнечной энергии . [4] [45] Они украшают свои гнезда семенами , почвой, древесным углем , камнями, палками и даже небольшими беспозвоночными трупами. Они также маскируют свои гнезда, покрывая их опавшими листьями, мусором и высокой травой. [44] Гнезда можно найти спрятанными под камнями, где королевы, скорее всего, формируют свои колонии, или вокруг небольших кучек гравия. [46] Их ареал в южной Австралии, как и у других региональных видов муравьев, выглядит как ареал реликтового муравья. Прыгуны-джеки были обнаружены в сухих склерофилловых лесах на высоте от 121 до 1432 м (от 397 до 4698 футов), в среднем 1001 м (3284 фута). [47] Стафилиниды рода Heterothops обычно процветают в гнездах прыгунов-джекманов и выращивают потомство в их камерах, [48] а в некоторых гнездах были обнаружены сцинки . [49]
Популяции плотные в высокогорных районах Тасмании. [1] Широко распространены по всему штату, их присутствие известно на острове Кинг , расположенном к северо-западу от Тасмании. [50] Муравей предпочитает сельские районы, встречающиеся в теплых, сухих, открытых эвкалиптовых лесах; климат обеспечивает муравью изоляцию и тепло. Эта среда также производит пищу муравья, которая включает нектар и беспозвоночную добычу . В пригородных районах этот муравей встречается в местной растительности и использует каменистые горки, трещины в бетонных стенах, сухую почву и траву для строительства гнезд. Одно исследование показало, что пригороды с объемным растительным покровом, такие как Маунт-Нельсон , Ферн-Три и Западный Хобарт, являются местом обитания популяций джек-джампер, в то время как сильно урбанизированные пригороды Северный Хобарт и Баттери-Пойнт не являются таковыми. [4]
Борьба с вредителями муравьев-прыгунов успешно поддерживает их популяции вокруг пригородных мест обитания. Химикаты, такие как бендиокарб , хлорпирифос , диазинон и перметрин , эффективны против них. [51] Распыление Solfac в гнездах является эффективным способом контроля гнезд, если они находятся в непосредственной близости от мест со значительным количеством заторов и человеческой деятельности. Заливка сероуглерода в отверстия гнезд и засыпание входов почвой является еще одним методом удаления колоний. [52] Австралийский национальный ботанический сад имеет эффективную стратегию маркировки и поддержания гнезд муравьев-прыгунов. [53]
В основном дневные , рабочие ищут пищу в течение дня до наступления темноты. [1] [4] Они активны в теплые месяцы, но находятся в состоянии покоя зимой. [54] Драки между этими муравьями в пределах одной колонии не редкость. [4] Они известны своей агрессией по отношению к людям, влечением к движению и хорошо развитым зрением, способным наблюдать и следовать за нарушителями на расстоянии 1 м (1,1 ярда). [54] [55] [56] Этот вид — опытный прыгун, совершающий прыжки длиной от 2 до 3 дюймов (от 51 до 76 мм). [27] Уильям Мортон Уиллер сравнил муравьев-прыгунов с «лилипутской кавалерией, скачущей на битву», когда их потревожили, из-за их прыжкового поведения. [9] Он также писал, что они также выглядели нелепо, когда выходили из своих гнезд серией коротких прыжков.
Хотя ни одно исследование не установило, содержат ли эти муравьи феромоны тревоги, их родственник Myrmecia gulosa способен вызывать территориальную тревогу с помощью феромонов. Если это будет доказано, это объяснит их способность к массовым атакам . [4] [57] Рабочие-фуражиры регулярно наблюдаются на соцветиях Prasophyllum alpinum (в основном опыляются осами подсемейства Ichneumonidae ). [58] Хотя поллинии часто видны в челюстях муравьев, у них есть привычка очищать свои мандибулы о листья и стебли богатых нектаром растений, прежде чем двигаться дальше, что предотвращает обмен пыльцой . [58] Неизвестно, способствуют ли муравьи-прыгуны опылению. [4]
В отличие от многих других муравьев, которые используют обоняние для поиска пищи, муравьи-прыгуны используют свое зрение, чтобы нацелиться на свою добычу, используя быстрые движения головы и тела, чтобы сосредоточиться на своей добыче с помощью своих увеличенных глаз. [54] [59] Как и другие муравьи-быки , они одиночки, когда ищут пищу, но эту роль выполняют только рабочие. Эти муравьи всеядны [26] и падальщики , обычно добывая пищу при более высоких температурах. [1] Они наносят болезненные укусы, которые эффективны как для убийства добычи, так и для отпугивания хищников. [60] У муравьев-прыгунов гладкие жала, поэтому они могут жалить бесконечно. [61] Муравьи-прыгуны — искусные охотники, отчасти из-за своего превосходного зрения; они даже могут убивать и пожирать ос и пчел. [62] Они также убивают и поедают других муравьев, таких как муравьи-плотники ( Camponotus ) [62] и питаются сладкими цветочными выделениями и другими сахарными растворами. Они часто охотятся на пауков, а иногда следуют за своей добычей на коротком расстоянии, обычно с мелкими насекомыми и мелкими членистоногими . [4] Муравьи-прыгуны, наряду с M. simillima , получали замороженных мух ( Musca domestica ) и мясных мух (Calliphoridae) в качестве пищи в условиях тестирования. [63] Было замечено, что муравьи бегают и энергично прыгают на мух, когда те приземляются, особенно на кустах акации , растениях или деревьях. [64] Муравьи-прыгуны и другие муравьи-мирмеции охотятся на насекомых, таких как тараканы и сверчки . [65]
Взрослые муравьи этого вида в основном питаются сладкими веществами, поэтому мертвые насекомые, которых они находят, отдаются их личинкам. [66] Однако личинки питаются насекомыми только тогда, когда достигают определенного размера. [67] Рабочие в основном собирают мелких насекомых, сосущих сок, вместе с медвяной росой, которую приносят в свои гнезда, чтобы кормить свое потомство. [26] Были сделаны наблюдения за хищничеством муравьев-прыгунов; они нападают только на более мелкие виды мух и игнорируют более крупные. [68]
Известно, что слепозмеи семейства Typhlopidae поедают выводок мирмеций , хотя более мелкие слепозмеи избегают их, поскольку они уязвимы для их укусов. [69] Хищные беспозвоночные, такие как клопы-хищнецы и красноспинные пауки, охотятся на муравьев-прыгунов и других муравьев-мирмеций . Колючие дьяволы и ехидны , особенно короткоклювая ехидна ( Tachyglossus aculeatus ), охотятся на муравьев-прыгунов, поедая их личинки и яйца. [70] Нимфы вида клопов-хищнецов Ptilocnemus lemur заманивают этих муравьев, пытаясь заставить муравья ужалить их. [71] [72] Муравей-прыгун является хозяином паразита грегарины ( Gregarinasina ). [73] Муравьи, которые являются хозяевами этого паразита, меняют цвет с типичного черного на коричневый. Это было обнаружено, когда коричневые джунгли-прыгуны были вскрыты и у них были обнаружены споры Gregarinasina , в то время как у черных джунглей-прыгунов спор не было. [73] Если он присутствует в больших количествах, паразит мешает нормальному потемнению кутикул , пока муравей находится в стадии куколки. [73] Кутикула размягчается из-за паразита грегарина. [74]
Как и у любого муравья, жизнь муравья-прыгуна начинается с яйца . Если яйцо оплодотворено, муравей будет самкой ( диплоид ); если нет, он станет самцом ( гаплоид ). [75] Они развиваются путем полного метаморфоза , что означает, что они проходят через стадии личинки и куколки, прежде чем стать взрослой особью. [76] Коконы, которые изолированы от колонии, способны сбрасывать кожу куколки перед вылуплением, что позволяет им продвигаться к полной пигментации . [77] Куколки также могут выходить из стадии куколки без помощи других муравьев. [63] После рождения муравьи-прыгуны могут определять отдельные задачи, что является очевидной примитивной чертой, которой известны муравьи -мирмеции . [78]
На основе наблюдений за шестью рабочими муравьями средняя продолжительность жизни муравьев-прыгунов составляет около 1,3 года, но было показано, что рабочие живут всего 1,12 года или даже 1,6 года, а королева живет намного дольше рабочих — 10 лет и более. [40] [79] Эти данные дают продолжительность жизни от 401 до 584 дней, в среднем 474 дня. [80] Скопление яиц — обычное явление, как это наблюдается в лабораторных колониях. [63] Эти скопления часто переносят рабочие муравьи, и в них содержится от двух до 30 яиц, без каких-либо личинок, которые удерживали бы их вместе. [63] Это подтверждает, что яйца из колоний муравьев-прыгунов не всегда лежат по отдельности. [81] Джордж К. Уиллер и Жанетт Уиллер (1971) изучили и описали личинок, собранных в Новом Южном Уэльсе и Южной Австралии. Они отметили, что очень молодые личинки джек-прыгуна были 2,4 мм (0,094 дюйма) в длину, с двумя типами волос на теле. Они также описали молодых личинок (созревших из очень молодых личинок) длиной 2,7 мм (0,11 дюйма), но с похожими характеристиками тела, как у зрелых личинок, длиной 12,5 мм (0,49 дюйма). [82]
Королевы полиандричны , что означает, что королевы могут спариваться более одного раза; королевы спариваются с одним-девятью самцами во время брачного полета , а эффективное число самцов на королеву колеблется от 1,0 до 11,4. [83] [84] Большинство королев муравьев спариваются только с одним или двумя самцами. [85] Если число доступных самцов-самцов увеличивается, число эффективных спариваний на королеву уменьшается. [83] Колонии полигинны , что означает, что в колонии может быть несколько королев; в колонии обычно обитает от одной до четырех королев, а в колониях с несколькими королевами королевы, откладывающие яйца, не связаны друг с другом родством. [85] [86] Согласно исследованию, 11 из 14 протестированных колоний были полигинными (78,57%), что показывает, что это распространено в колониях муравьедов-прыгунов. [83] Когда королева устраивает гнездо после спаривания, она будет охотиться за едой, чтобы прокормить свое потомство, что делает ее полузатворницей. [87] Гнезда могут вмещать от 500 до 800–1000 муравьев. [88] [89] Раскопанные гнезда обычно имеют популяции от 34 до 344 особей. [44] Рабочие муравьи-прыгуны Джека являются геймергатами , способными размножаться в колониях с королевами или без них. [90] [91]
Колонии в основном полигамны с полиандрическими королевами, но [92] полиандрия в колониях муравьев-прыгунов низкая по сравнению с другими муравьями Myrmecia , но она сопоставима с муравьями M. pyriformis . [93] В 1979 году Крейг и Крозье исследовали генетическую структуру колоний муравьев-прыгунов, и хотя королевы не связаны друг с другом, возникновение родственных королев в одной колонии было возможно. [94] Во время основания колонии существуют предположения о зависимом основании колонии у королев муравьев-прыгунов, хотя могут происходить и независимые основания колоний, поскольку королевы имеют полностью развитые крылья и могут летать. [85] Была зарегистрирована изоляция по дистанционным моделям, в частности, когда гнезда, которые, как правило, находятся ближе друг к другу, были более генетически похожи по сравнению с другими гнездами, расположенными дальше. [85]
Поскольку колонии, расположенные ближе друг к другу, генетически более схожи, основание независимой колонии, скорее всего, связано с брачным полетом, если они расходятся далеко от генетически схожих колоний, из которых они произошли. [85] Осемененные королевы могут даже стремиться к усыновлению в чужих колониях, если подходящая область гнездования для основания независимой колонии ограничена или не может быть реализована, что известно как гипотеза ограничения места гнездования. [85] [95] Некоторые королевы могут даже попытаться вернуться в свои гнезда, из которых они пришли после брачного полета, но закончить в другом гнезде, в связи с тем, что гнезда поблизости будут похожи на родовое гнездо королевы. [85]
Геном муравья-прыгуна содержится в одной паре хромосом (у самцов только одна хромосома, так как они гаплоидны). Это наименьшее известное число (действительно возможное) для любого животного, число, общее с паразитическим круглым червем Parascaris equorum univalens . [96] [97] Муравьи-прыгуны таксономически рассматриваются как единый биологический вид в комплексе видов Myrmecia pilosula . [1] [8] У муравья есть девять полиморфных локусов , которые дали 67 аллелей . [98]
Самый ранний известный отчет о смертельных случаях от укусов муравьев в Австралии был впервые зарегистрирован в 1931 году; двое взрослых и маленькая девочка из Нового Южного Уэльса умерли от укусов муравьев, возможно, от муравья-прыгуна или M. pyriformis . [99] Тридцать лет спустя, в 1963 году, был зарегистрирован еще один смертельный случай в Тасмании. [100] Исторические и IgE результаты предполагают, что эти два вида или, возможно, другой вид были ответственны за все зарегистрированные случаи смерти. [101]
В период с 1980 по 2000 год было зарегистрировано четыре случая смерти, [40] все в Тасмании и все из-за анафилактического шока . [24] [102] [103] [b] Все известные пациенты, которые умерли от укусов прыгуна-прыгуна, были в возрасте не менее 40 лет и имели сопутствующие сердечно-легочные заболевания . [101] [104] В большинстве вскрытий умерших были обнаружены тяжелый отек гортани и коронарный атеросклероз . Большинство жертв умерли в течение 20 минут после укуса. [101] До того, как была создана какая-либо программа десенсибилизации, уровень смертности составлял один человек каждые четыре года от укуса. [105]
До иммунотерапии ядом широко использовалась иммунотерапия экстрактом всего тела из-за ее очевидной эффективности, и это был единственный вид иммунотерапии, используемый для муравьев. [106] [107] Однако сообщалось о фатальных неудачах, и это привело к тому, что ученые занялись поиском альтернативных методов десенсибилизации. [108] Позднее было доказано, что иммунотерапия экстрактом всего тела неэффективна, а иммунотерапия ядом оказалась безопасной и эффективной в использовании. [109] Пол Кларк впервые привлек медицинское внимание к муравью-прыгуну в 1986 году, и до этого не было никаких историй записей об аллергических реакциях или исследований яда их укусов. [110] Выявление аллергенов яда началось в начале 1990-х годов в рамках подготовки к терапевтическому использованию. [111] Сначала экстракты всего тела использовались для десенсибилизации пациентов, но было обнаружено, что они неэффективны, и позже они были отменены. [112] Было показано, что иммунотерапия с использованием яда снижает риск системных реакций, что свидетельствует о возможности применения иммунотерапии при аллергии на укусы муравьев. [107]
В 2003 году профессор Саймон Браун создал программу десенсибилизации муравьев-прыгунов, хотя программа находится под угрозой закрытия. [113] [ требуется обновление ] С момента создания программы не было зафиксировано ни одного случая смерти с 2003 года. [ требуется обновление ] Однако муравей может быть ответственен за смерть человека из Банбери в 2011 году. [114]
Масштабы проблемы укусов муравьев-прыгунов различаются в зависимости от региона. Уровень распространенности аллергии значительно ниже в высокоурбанизированных районах и намного выше в сельской местности. Эти муравьи представляют опасность для людей в южных штатах Австралии из-за высокой доли населения, имеющего значительную аллергию на укусы муравьев. [24] [115] [116] Муравей является важной причиной основных аллергий на насекомых, [117] ответственен за большинство случаев анафилаксии в Австралии, [24] а уровень анафилаксии в два раза выше, чем у укусов медоносных пчел. [118] Ежегодно один из трех миллионов человек умирает от общей анафилаксии только в Австралии. [119] Более 90% случаев аллергии на яд австралийских муравьев были вызваны муравьями-прыгунами. [120]
Муравей печально известен в Тасмании, где было зарегистрировано большинство смертельных случаев. [29] В 2005 году более четверти всех случаев укусов муравья-прыгуна произошли в Тасмании; это чрезмерно по сравнению с населением 2006 года, составлявшим всего 476 000 человек. [121] [122] Укусы муравья-прыгуна являются наиболее распространенной причиной анафилаксии у пациентов Королевской больницы Хобарта . [123] Муравей также был основной причиной анафилаксии за пределами Тасмании, особенно вокруг Аделаиды и окраин Мельбурна , в то время как случаи в Новом Южном Уэльсе и Западной Австралии были более распространены. [124] Сообщалось, что один из 50 взрослых страдал анафилаксией из-за муравья-прыгуна или других муравьев Myrmecia . [24]
Муравей-прыгун и его родственники из рода Myrmecia являются одними из самых опасных родов муравьев и имеют устрашающую репутацию из-за своей чрезвычайной агрессивности; Книга рекордов Гиннесса сертифицирует муравья Myrmecia pyriformis как самого опасного муравья в мире. [55] [125] Муравей-прыгун сравнивают с другими очень агрессивными видами муравьев, такими как Brachyponera chinensis , Brachyponera sennaarensis и красным импортным огненным муравьем ( Solenopsis invicta ). [126] Выдвижное жало расположено в их брюшке и прикреплено к единственной ядовитой железе, соединенной ядовитым мешком, в котором накапливается яд. [127] [128] У муравьев-прыгунов известны экзокринные железы , которые вырабатывают ядовитые соединения, позже используемые для инъекций в их жертв. [129] Их яд содержит гемолитические и эйкозаноидные элементы и гистамины . Он содержит ряд активных ингредиентов и ферментативную активность , которая включает фосфолипазу A2 и B, гиалуронидазу , кислую и щелочную фосфатазу . [123] [130] Яд муравья также содержит несколько пептидов ; один из них - пилосулин 1, который вызывает цитотоксические эффекты, пилосулин 2, который обладает антигипертензивными свойствами, и пилосулин 3, который, как известно, является основным аллергеном. [131] [132] Другие пилосулины включают пилосулин 4 и пилосулин 5. [131] [133] Пептиды имеют известные молекулярные веса . [134] [135] LD 50 (летальная доза) происходит при более низкой концентрации, чем для мелиттина , пептида, обнаруженного в пчелином яде . [136] [137] Его значение LD50 составляет 3,6 мг/кг (внутривенно у мышей). [138]
Потеря жизнеспособности клеток в яде прыгуна-прыгуна была исследована с помощью цитометрии , которая измеряет пропорции клеток, которые светятся в присутствии флуоресцентного красителя и 7-аминоактиномицина D. Исследования быстро размножающихся В-клеток Эпштейна-Барр показали, что клетки теряют жизнеспособность в течение нескольких минут при воздействии пилосулина 1. Было также обнаружено, что нормальные белые кровяные клетки легко изменяются при воздействии пилосулина 1. Однако частичные пептиды пилосулина 1 были менее эффективны в снижении жизнеспособности клеток; остаток 22 N-конца играет решающую роль в цитотоксической активности пилосулина 1. [136]
20 процентов муравьев-прыгунов имеют пустой ядовитый мешок, поэтому отсутствие реакции на укус не следует интерпретировать как потерю чувствительности . [38] Были проанализированы значительные количества яда муравьев для характеристики компонентов яда, и муравей-прыгун был основным объектом в этих исследованиях. [139] Исследование Восточно-Каролинского университета , которое обобщило знания об укусах муравьев и их яде, показало, что только у огненного муравья и муравья-прыгуна были тщательно изучены аллергенные компоненты их яда. [140] Эти аллергенные компоненты включают пептиды, обнаруженные в виде гетеродимеров , гомодимеров и пилосулина 3. [140] Только шесть муравьев - мирмеций, включая муравья-прыгуна, способны вызывать выработку антител IgE . [141] Из-за большой дифференциации яда, вырабатываемого каждым видом Myrmecia , и других видов, имеющих схожие характеристики с муравьем-прыгуном, диагностика того, какой муравей ответственен за анафилактическую реакцию, затруднена. [114] Анализ истории болезни пациента с аллергией при выявлении положительного результата уровня специфического IgE к яду помогает определить вид муравья, вызвавшего реакцию. [101]
Реакции на укусы муравьев проявляются симптомами, похожими на укусы огненных муравьев ; а именно, местный отек , который длится несколько дней, а также отек губ, лица и глаз, который может возникнуть из-за незначительной аллергической реакции. [142] Другие распространенные симптомы включают слезотечение глаз и носа, а также крапивницу или рубцы . Также могут возникнуть головные боли, беспокойство и приливы . [142] Наиболее распространенными причинами анафилаксии от укусов насекомых являются прыгуны-прыгуны, пчелы и осы. [143] [144] [145] Чаще всего люди чувствуют острую боль после этих укусов, похожую на боль от удара током. [54] У некоторых пациентов развивается системная кожная реакция после укуса. [146] Локальное отравление происходит при каждом укусе, но тяжелое отравление происходит только в том случае, если кого-то ужалили много раз (до 50-300 укусов у взрослых). [147] Учащается частота сердечных сокращений, а артериальное давление быстро падает. [148] Большинство людей испытывают только легкое раздражение кожи после укуса. [149] У тех, кто страдает от тяжелой аллергической реакции, проявляется широкий спектр симптомов. Это включает затрудненное дыхание и речь, опухание языка и горла , а также кашель , стеснение в груди , боль в животе , тошнота и рвота . Другие могут потерять сознание и упасть в обморок (иногда люди могут не упасть в обморок) и спутанность сознания. У ужаленных детей проявляются такие симптомы, как вялость и бледность, если возникает тяжелая аллергическая реакция. [142]
У людей с аллергией на яд (около 2–3% населения) укус иногда вызывает анафилактический шок. [104] [150] [151] [152] По сравнению с другими насекомыми, такими как западная медоносная пчела ( Apis mellifera ) и европейская оса ( Vespula germanica ), их показатели составляют всего 1,4% и 0,6%. Ежегодные показатели воздействия ужалений для муравья-прыгуна, западной медоносной пчелы и европейской осы составляют 12%, 7% и 2% соответственно. [24] Среднее время от укуса до остановки сердца составляет 15 минут, но максимальный период составляет около трех часов. [24] [120] Аллергия на муравьев не исчезает; люди с аллергией на муравья-прыгуна, скорее всего, будут страдать от другой аллергической реакции, если их снова ужалят. [24] Примерно у 70 процентов пациентов с историей системной реакции на укус муравья возникает другая реакция при повторном укусе. [38] Для сравнения, системные показатели реакции для Apis mellifera и Vespula germanica после укуса показывают уровень 50% и 25%. [56] [153] Около половины этих реакций были опасными для жизни и наблюдались преимущественно у людей, у которых ранее были инциденты с укусом. [38] Анафилаксия при укусах муравьев-прыгунов не является редкостью; по данным анкетирования, у 2,9% из 600 жителей полусельской Виктории были аллергические реакции на укус муравья. [154] Чувствительность к укусам сохраняется в течение многих лет. [153]
В 2011 году было проведено исследование аллергии на яд австралийских муравьев с целью определить, какие местные австралийские муравьи связаны с анафилаксией от укусов муравьев. Оно показало, что муравей-прыгун был ответственен за большинство реакций пациентов на укусы муравьев рода Myrmecia . Из 265 пациентов, которые отреагировали на такой укус, 176 были от укуса муравья-прыгуна, 15 от M. nigrocincta и три от M. ludlowi , в то время как 56 пациентов отреагировали на других муравьев рода Myrmecia . Исследование пришло к выводу, что четыре местных вида австралийских муравьев вызвали анафилаксию. Помимо видов Myrmecia , муравей с зеленой головкой ( Rhytidoponera metallica ) также был ответственен за несколько системных реакций. [124] [155]
Большинство людей выздоравливают без происшествий после легкой местной реакции, и примерно 3% людей страдают от тяжелой местной реакции. [114] Большинство людей, страдающих от тяжелой местной реакции, скорее всего, столкнутся с другой реакцией, если их снова ужалят. [38] Смертельные случаи редки, и иммунотерапия ядом может предотвратить смертельные случаи. [114] [156]
Если признаков аллергической реакции нет, для облегчения боли используют пакет со льдом или имеющиеся в продаже спреи. [55] Для лечения укуса прыгуна-прыгуна также рекомендуется Stingose. [53] Другие методы лечения включают промывание ужаленного места мылом и водой, а если постоянная боль сохраняется в течение нескольких дней, принимают антигистаминные таблетки в течение одного-трех дней. [157]
В случае тяжелой аллергической реакции необходимо экстренное лечение. Прежде чем позвать на помощь, попросите человека лечь и поднять ноги. [114] В зависимости от потребностей пациента ему дадут EpiPen или Anapen для использования в случае укуса. [158] В случае анафилаксии могут потребоваться дополнительные дозы адреналина и внутривенные вливания . У некоторых людей с тяжелой анафилаксией может произойти остановка сердца , и им потребуется реанимация . [114] Ингаляторы могут дополнительно использоваться в случае, если у жертвы астма и она испытывает реакцию на укус. [147] Использование ингибиторов АПФ не рекомендуется, так как известно, что они увеличивают риск анафилаксии. [104] Такие лекарства, как антигистаминные препараты, блокаторы H2-рецепторов , кортикостероиды и антилейкотриены, не оказывают влияния на анафилаксию. [38]
Существует несколько кустарниковых средств, используемых для лечения укусов прыгунов-джекперов (и любых других укусов мирмеций ). Молодые кончики папоротника -орляка являются полезным кустарниковым средством для лечения укусов прыгунов-джекперов, обнаруженным и в настоящее время используемым коренными австралийцами . Кончики натирают ужаленную область и могут облегчить местную боль после укуса. [159] Другое растение, используемое в качестве кустарникового средства, — это Carpobrotus glaucescens (известный как угловатая морская фига или свиная морда).
Десенсибилизация (также называемая иммунотерапией аллергии ) к яду укуса прыгуна-самолета показала эффективность в предотвращении анафилаксии, [156] [160] но стандартизация яда прыгуна-самолета еще не подтверждена. [161] В отличие от иммунотерапии укусов пчел и ос, иммунотерапия укусов прыгуна-самолета не имеет финансирования, и государственные скидки не предоставляются. [162] [163] Яд доступен; однако нет коммерческого экстракта яда, который можно было бы использовать для кожных проб. [38] Экстракт яда доступен только через специальную схему доступа Управления по контролю за терапевтическими товарами . [112]
Королевская больница Хобарта предлагает программу десенсибилизации для пациентов, у которых была сильная аллергическая реакция на укус муравья-прыгуна. [40] Однако программа может быть закрыта из-за сокращения бюджета. [113] [164] Профессор Саймон Браун, основавший программу, прокомментировал: «Закрытие программы оставит 300 пациентов в беде». [113] Существует кампания по обеспечению доступности программы в Виктории. [165] Королевская больница Аделаиды проводит мелкомасштабную программу, которая десенсибилизирует пациентов к яду муравья. [25]
Пациентам вводят яд под кожу в небольших количествах. Во время иммунотерапии первая доза небольшая, но постепенно увеличивается с каждой инъекцией. Этот вид иммунотерапии предназначен для изменения реакции иммунной системы на повышенные дозы яда, поступающего в организм. [156]
Последующие наблюдения за нелечеными людьми старше тридцати лет с историей тяжелых аллергических реакций могут быть в значительной степени улучшены с помощью иммунотерапии ядом. [166] Как быстрые, так и медленные дозы могут быть безопасно введены во время иммунотерапии. [167] Эффективность (способность вызывать терапевтический эффект ) иммунотерапии муравьиным ядом эффективна в снижении системных реакций по сравнению с плацебо и иммунотерапией экстрактом всего тела, где пациенты с большей вероятностью страдали от системной реакции. [106] [156] [166] Можно использовать сверхбыстрое начало иммунотерапии насекомыми, но результаты показывают более высокий риск аллергических реакций. [168] Несмотря на успешность иммунотерапии, только у десяти процентов пациентов нет никакой реакции на десенсибилизацию. [169]
Предполагается, что людям следует избегать муравьев-прыгунов, но это трудно сделать. Закрытая обувь (ботинки и туфли) вместе с носками снижает вероятность укуса, но ношение шлепанцев или сандалий подвергает человека риску. При этом они все еще способны жалить через ткань и могут пробраться через щели в одежде. [38] Большинство укусов происходит, когда люди занимаются садоводством, поэтому рекомендуется проявлять особую осторожность или вообще избегать садоводства. [4] Люди также могут избегать встречи с муравьями-прыгунами, переезжая в места, где популяция муравьев-прыгунов низкая или отсутствует, или уничтожать близлежащие гнезда. [112] Поскольку у муравьев- мирмеций разные яды, людям, страдающим аллергией на них, рекомендуется держаться подальше от всех муравьев -мирмеций , особенно от тех, с которыми они раньше не сталкивались. [101]
{{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь )