主角
镇楼

第一次翻译文献，有些地方可能不准确，大家见谅。省略了一些段落以及规避了一些晦涩的专业术语。
主角佛罗里达弓背蚁Camponotus floridanus镇楼

要点
1：蚂蚁会截肢同伴受伤的腿以提高它们的生存率
2：截肢可增加腿节损伤的存活率，但不能增加胫节损伤的生存率
3：腿节损伤的病原体传播速度比胫节损伤的慢
4：蚂蚁能够区分伤口类型并相应地调整其治疗

前言
开放性伤口对动物造成重大感染和死亡风险。
为了降低这些风险，许多动物会在伤口上涂抹抗菌化合物。
蚂蚁们使用来自后胸腺的抗菌分泌物来对抗病原体，但是这个腺体在进化过程中已经在包括（大部分）弓背蚁属Camponotus在内的几个属中丢失了。
为了了解如何在不使用后胸腺抗菌分泌物的情况下处理感染的伤口，我们在佛罗里达弓背蚁Camponotus floridanus中进行了行为和微生物学实验。当我们在腿节处实验性地弄伤了一只工蚁的腿时，巢友通过咬腿的底部（转节）直到它被切断来截肢，从而与没有截肢的蚂蚁相比显著提高了存活率。然而，当损伤更远端（胫节处）时，巢友并没有截肢，而是进行更多的伤口护理。人为截肢也未能提高胫节损伤感染蚂蚁的存活率，除非在接触病原体后立即截肢。显微CT扫描显示，可能负责腿部血淋巴循环的肌肉主要在腿节。因此，腿节损伤很可能通过减弱血淋巴流量，为工蚁在病原体扩散之前进行截肢提供了足够的时间。总体而言，这项研究提供了使用截肢治疗非人类动物感染个体的第一个例子，并表明蚂蚁可以根据伤口的位置调整其治疗类型。

实验结果与讨论
在研究佛罗里达弓背蚁对同类中受伤个体的反应时，我们发现让工蚁的腿受伤通常会导致它被截肢。对照实验表明，工蚁的举措取决于受伤的位置。当蚂蚁在腿节部位受伤时，76%的伤员被巢友截肢。相比之下，胫节受伤的蚂蚁从未发生过截肢。截肢平均发生在受伤后 240 ± 50 分钟，并且始终遵循相同的模式。巢友会开始舔舐伤口，然后用口器沿着受伤的肢体移动，直到到达转节。然后，巢友继续反复用上颚啃咬受伤的腿，直到它被切断。

佛罗里达弓背蚁的近亲物种纵斑弓背蚁Camponotus maculatu的受伤个体（用黄色标记）被巢友在转节处截肢并进行伤口护理。
这段视频b站有人搬运，可以去看看

在腿节受伤后的前3小时内，工蚁在受伤的腿上花费了相似的时间进行截肢尝试（6.2 ± 8.8 分钟）和伤口护理（7.8 ± 6.3 分钟，）。在伤口护理过程中，巢友用上颚和前腿固定住受伤的肢体，长时间舔舐伤口。在受伤后3小时内，截肢尝试和伤口护理所花费的时间均随时间减少。在转节部位被巢友截肢的个体在截肢后（39±37秒）接受的伤口护理明显少于股骨受伤后（468±378秒）。
为了量化腿节和胫节受伤的蚂蚁之间伤口护理行为的差异，我们将两种类型的蚂蚁置于群落中，并记录了它们在受伤后的前6小时内接受的治疗。胫节受伤蚂蚁（36 ± 10 分钟）的伤口护理持续时间明显长于腿节受伤蚂蚁（18 ± 2.7 分钟，）。 此外，虽然在受伤后的前6小时内，胫节受伤的伤口护理行为频率随时间没有显着变化，腿节受伤的伤口护理行为随时间迅速下降 。

（A） 一只工蚁为腿节受伤的同伴提供伤口护理的图示。
（B） 一只工蚁正在在转节处截肢受伤的腿。
（C） 截肢后对新形成的伤口进行伤口护理的工蚁。
（D） 24 小时后腿节（红色）或胫节（蓝色）感染或无菌的蚂蚁进行截肢的百分比。条形上方的数字表示每个处理的样本量。
（E） 受伤蚂蚁在3小时内接受伤口护理行为的时间百分比，以 10 分钟的间隔分开。

佛罗里达弓背蚁的受伤个体（标记为黄色）被巢友进行伤口护理。

在捕食白蚁的无翅巨猛蚁Megaponera analis中，腿部受伤的个体经常死于感染，除非它们的巢友对其进行治疗，这些巢友将从后胸腺分泌的各种抗菌化合物和蛋白质涂抹于受感染的伤口。
由于绝大多数弓背蚁属的蚂蚁没有后胸腺，我们假设截肢可能是防止感染在受伤个体中扩散的一种方式。为了验证这一假设，我们进行了几个实验。首先，我们研究了绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa，也叫铜绿假单胞菌，是否是佛罗里达弓背蚁的致命病原体，就像无翅巨猛蚁那样。
绿脓杆菌在蚂蚁身上的应用在72小时内导致95%的死亡率，该值与在与无翅巨猛蚁中观察到的值相似。

我们进行了四次实验，以测试伤口护理和截肢对腿节或胫节受伤的个体生存的影响。在第一次治疗中，将无菌PBS溶液（一种缓冲溶液）涂在伤口上，并将个体隔离在无菌环境中。第二种处理是相同的，但PBS溶液含有绿脓杆菌。在第三次治疗中，我们依旧使用了含有绿脓杆菌的PBS溶液，但将受伤的蚂蚁送回了一个由200只工蚁组成的蚁群。第四种处理与上一种相同，但我们在受伤后1小时在转节处上切掉了蚂蚁的腿，以模拟巢友的进行的截肢。
对于腿节损伤个体，第二组蚂蚁的存活率明显低于其他三种治疗中蚂蚁的存活率。重要的是，其他三种治疗方法之间没有显着差异，表明我们的实验截肢与巢友进行的截肢在将死亡率降低到与隔离的无菌蚂蚁相似的水平方面同样有效。

对于胫节损伤个体，隔离感染蚂蚁的死亡率显著高于同样处理的腿节受伤蚂蚁。在其他方面，胫节受伤的蚂蚁的结果与腿节受伤的相似，除了感染并接受截肢治疗组。感染后1小时人为截肢的蚂蚁的存活率明显低于隔离的无菌蚂蚁以及送回蚁群的受感染蚂蚁。重要的是，人工截肢蚂蚁的存活率与隔离感染蚂蚁的存活率没有显着差异。这些结果表明，与腿节损伤相比，人工截肢不能有效降低感染胫节损伤个体的死亡率。
这些实验也证实了我们之前的发现，即工蚁只会截肢腿节受伤的蚂蚁的腿。在送回蚁群的个体中，24只胫节受伤的蚂蚁中没有一只被截肢，而24只腿节受伤的蚂蚁中有21只被截肢。有趣的是，三只没有截肢的腿节受伤蚂蚁都死了，而被截肢的21只则全部活了下来。

为了研究治疗之间存活率的差异是否是由于病原体含量的差异，我们通过PCR技术量化了损伤和接触病原体后35小时的病原体含量。在四种治疗中，腿节和胫节损伤个体的病原体含量与存活概率呈负相关。
对于腿节损伤的蚂蚁，在接触病原体后隔离个体的治疗中，病原体含量最高相比之下，其他三种处理之间没有显着差异（即隔离无菌、感染并返回蚁群和感染并人工截肢）。总而言之，这些结果表明，实验性截肢可有效降低腿节伤口感染个体的病原体含量。
对于胫节损伤的蚂蚁，伤口感染的隔离蚂蚁的病原体含量最高，且腿部被人工截肢与未截肢的蚂蚁之间没有显著差异。与受感染的蚂蚁（有或没有截肢）和隔离的无菌蚂蚁相比，被送回蚁群的蚂蚁具有中等病原体载量。总体而言，这些结果表明，感染个体的病原体含量因提供同伴提供的伤口护理而降低，但人工截肢则没有。
截肢对腿节受伤蚂蚁的存活率和病原体含量有积极影响，但对受伤部位不同导致的存活率以及病原体含量不同的可能解释是，腿节损伤对血淋巴循环的影响可能与胫节损伤不同。在昆虫中，负责腿部血淋巴循环的大部分肌肉位于腿节中。

我们通过对转节、腿节和胫节进行详细的显微 CT 扫描重建，证实了在佛罗里达弓背蚁中也是如此。腿节和胫节中间的横截面显示，腿节的肌肉表面积比胫节确实大了近10倍。因此，与胫节受伤的蚂蚁相比，腿节受伤的蚂蚁肌肉的破坏可能导致血淋巴循环受到更大影响。重建还显示，胫节血淋巴通道的表面积大约是腿节的两倍，这可能进一步导致胫节损伤中进入血淋巴循环系统的病原体比腿节损伤中的更多。事实也的确如此，胫节损伤蚂蚁的病原体含量和死亡率显著高于隔离的腿节损伤蚂蚁。

佛罗里达弓背蚁后腿示意图，红线代表腿节受伤后截肢位置

如果腿节损伤导致血淋巴循环效率降低，则1小时后截肢可能会阻止病原体在全身扩散。对于胫节损伤，截肢所需的时间（从不少于40分钟）将太长，无法有效防止病原体传播。为了验证这一假设，我们在接触病原体后 0、5、10、30 和 60 分钟对隔离的蚂蚁进行了人工截肢。这些实验表明，对于胫节受伤的蚂蚁，实验性截肢只有在接触病原体后立即进行时才有效降低死亡率。相比之下，对于腿节受伤的蚂蚁，人工截肢降低了所有蚂蚁的死亡率。这些结果支持了我们的假设，即在胫节损伤的情况下，病原体传播得更快，并且只有在腿节损伤时才值得在转节处截肢。