Исследование проясняет эволюцию комаров и их хозяев

Исследователи из Университета штата Северная Каролина и их коллеги со всего мира составили "древо жизни" комаров. Это важный шаг к пониманию ключевых черт, таких как выбор насекомыми хозяев, питание кровью и распространение болезней. Результаты помогут строить более точные прогнозы для моделирования передачи заболеваний и понять, почему одни комары являются лучшими переносчиками болезней, чем другие.

Исследование показывает, что эволюция комаров за последние 200 миллионов лет отражает историю Земли: смещение континентов и смену организмов-хозяев. Об этом заявил доктор Брайан Вигманн, профессор энтомологии и ведущий автор статьи в Nature Communications.

Проект создает ресурс больших данных, который анализирует научную литературу с опубликованными наблюдениями за источниками крови, которую пьют комары — от рыб до человека. Он фокусируется на сборе данных для анализа биологии комаров в контексте, связывая филогенетическое древо с историей жизни на Земле: геологической, климатической и историей организмов.

Помимо анализа литературы, новые методы геномного секвенирования позволили извлечь много информации о генетическом сходстве даже из фрагментов геномов старых музейных образцов комаров.

"Много исследований посвящено важным видам комаров, но об их невероятном разнообразии в мире известно мало. Сейчас у нас есть инструменты для быстрого и тщательного сбора генетической информации. Пришло время серьезно взяться за то, чтобы поместить известных переносчиков болезней в эволюционный контекст", — сказал Вигманн.

Совмещение генетических и литературных данных дало несколько важных результатов:

• Возраст и происхождение: Комары — древняя группа, возрастом около 217 миллионов лет. Вероятно, они возникли на территории современной Южной Америки, когда она была частью суперконтинента Гондвана. Континентальный дрейф повлиял на их разнообразие.
• Эволюция кровососания: Геномные данные подтверждают, что питание кровью развилось очень рано, до расцвета таких групп позвоночных, как млекопитающие и птицы. Комары эволюционировали вместе с ними, развив "гиподермические иглы" для рта, чтобы самки могли получать белок для созревания яиц.
• Исторические хозяева: Хотя содержимое кишечника комаров, живших сотни миллионов лет назад, не сохранилось, вероятно, динозавры были их "донорами". Исследование предполагает, что комары начали питаться на амфибиях, а затем перешли на рептилий и птиц в юрский период (200–145 млн лет назад).

Работа над "древом жизни" комаров будет продолжена. Оно станет дорожной картой для понимания адаптаций, которые сделали одних комаров опасными переносчиками болезней, а других — нет.

"Если мы поймем, какие комары "плохие", и увидим контекст, который привел к их успеху как переносчиков человеческих болезней, то сможем лучше предсказать, почему одни комары переносят вирусы, а другие — нет", — заключил Вигманн.