佛羅里達木匠蟻懂得「壯士斷腕」

人類在四肢遭到嚴重感染時，會進行「截肢手術」（amputation）以保全生命。雖然四肢少了一肢的確是不太方便，但是「好死不如賴活」，所以截肢保命是一種不得不的必要手段。

其他動物會嗎？最近有一個德國的研究發現，佛羅里達木匠蟻（Camponotus floridanus）也會進行截肢手術。

佛羅里達木匠蟻。圖片來自維基百科。

一開始是研究團隊的朋友Dany Buffat無意中觀察到一隻螞蟻把另一隻螞蟻受傷的腿給咬下來。他告訴了研究團隊裡面的人。

一開始，他們想這可能只是「蟻吃蟻」，或者是其他的事件。不過，他們決定觀察一下，結果看到了更多的截肢事件，而且，被截肢的螞蟻沒有掙扎，看起來是心甘情願的。

於是他們決定做一點研究。

他們把螞蟻的腿弄受傷，有一組傷在大腿，一組傷在小腿。當傷在大腿時，大約四分之三的螞蟻在3-5小時內會被截肢；但若傷在小腿，則沒有任何一隻螞蟻被截肢。不過，小腿受傷的螞蟻，螞蟻大夫會進行比較長時間的傷口護理（大約是大腿受傷的兩倍）

截肢手術是這樣進行的：螞蟻大夫會先舔一舔受傷同伴的腿，然後慢慢往上舔到螞蟻的轉節處，接著螞蟻大夫就會開始咬轉節處，直到完全咬斷。整個過程大約40分鐘。（不知道有沒有上麻藥XD）截肢完成後，螞蟻大夫會對截肢處進行傷口護理。

所以，到底截肢手術對螞蟻有沒有好處呢？研究團隊接下來把螞蟻分成四組，第一組是大腿受傷後塗無菌生理食鹽水，第二組是大腿受傷後塗含菌生理食鹽水，第三組是大腿受傷後塗含菌生理食鹽水並讓牠回到同伴身邊，第四組是大腿受傷後塗含菌生理食鹽水然後一小時後進行人工截肢。

結果，第二組是四組中存活率最低的（低於40%），其他三組大致差不多，顯示截肢手術不論是人為或是蟻為，都可以提升螞蟻的存活率。

如果截肢對螞蟻的存活率有幫助，為什麼小腿受傷的螞蟻，螞蟻大夫不願意動截肢手術呢？於是研究團隊進行了如上面四組的實驗，但這次是弄傷牠們的小腿。

結果發現，弄傷小腿/感染/截肢組（第四組）的存活率明顯比小腿受傷（第一組）與小腿受傷/感染/回家截肢（第三組）要低得多。這意味著截肢手術無法幫助小腿受傷的螞蟻存活。

到底傷口護理與截肢手術，對螞蟻產生了什麼影響呢？研究團隊在處理後35小時對螞蟻體內的細菌進行了定量。結果發現，大腿受傷組被隔離的感染螞蟻病菌量最多，其他三組沒有差別；小腿受傷組，除了被隔離的感染螞蟻病菌量最多，被人工截肢的螞蟻與未截肢的螞蟻的病菌量差不多，但是回家接受傷口護理的螞蟻病菌量有減少。他們發現，病菌量愈少，存活率越高。

為什麼只有大腿受傷截肢才有助於存活呢？研究團隊懷疑，可能是因為螞蟻的大腿受傷時會嚴重影響體液（hemolymph）循環。於是他們做了螞蟻的微斷層掃瞄，結果發現，負責腿部體液循環的肌肉果然主要位於大腿。

要注意的是，雖然我用了「大腿」「小腿」「螞蟻大夫」這些稱呼，但是螞蟻的「大腿」其實是牠的腿部最粗壯的一節，通常位於腿部的中間部分；另外研究團隊並沒有特別辨認有沒有專門負責做截肢手術的螞蟻。

這是第一次觀察到人類以外的動物會為同伴進行截肢。他們發現，佛羅里達木匠蟻會根據同類的傷口位置，進行不同的醫療處理來提升同類的存活率。

參考文獻：

Frank, E. T., Buffat, D., Liberti, J., Aibekova, L., Economo, E. P., & Keller, L. (2024). Wound-dependent leg amputations to combat infections in an ant society. Current Biology, 34(1), 1-6. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.06.021