Комары настроены на поиск температур, соответствующих теплокровным хозяевам
Для самок комаров поиск тепла жизненно важен, так как им необходимо питаться теплокровной добычей для производства яиц. При этом комары должны определять, когда что-то слишком горячо, чтобы не обжечься.
Исследователи из Университета Рокфеллера показали, что комары тонко настроены на поиск источников тепла, соответствующих температуре теплокровных хозяев, включая людей. Они также выявили часть молекулярного механизма, который насекомые используют для точной настройки своего поведения: когда блокировался определённый ген, комары теряли способность различать разные температуры.
«Эта работа — начало раскрытия генов и поведенческих механизмов, лежащих в основе поиска тепла у комаров», — говорит Роман Корфас, аспирант в лаборатории ведущего автора Лесли Восшолл. Понимание этого процесса поможет разработать стратегии для создания лучших репеллентов, ловушек и других способов контроля популяций комаров, переносящих такие смертельные болезни, как жёлтая лихорадка.
Чувствительный термометр
В эксперименте, описанном 15 декабря в журнале eLife, Корфас и Восшолл поместили комаров Aedes aegypti (переносчиков жёлтой лихорадки, вируса денге и других болезней) в бокс с металлическими пластинами, которые можно было нагревать до определённых температур. Результаты были очевидны: чем горячее становилась пластина, тем больше комаров привлекалось к ней. Но наступал момент, когда пластина становилась слишком горячей, и большинство комаров начинали её избегать.
Верхний предел привлекательности составил примерно 40°C (104°F), что близко к максимальной температуре птиц (одного из самых горячих источников пищи для комаров) и на несколько градусов выше температуры человеческого тела. Как только пластины нагревались сильнее, комары их избегали. Выбирая между пластиной при 40°C и при 50°C, комары явно предпочитали поверхность с температурой 40°C. «Животные могли различать даже столь малые разницы температур, как 2,5 градуса», — отмечает Корфас.
Далее исследователи изучили, как комары тонко настраивают свою температурную чувствительность. Они заблокировали ген TRPA1, который, как известно, помогает другим видам находить подходящие температуры. Как и ожидалось, комары, у которых не экспрессировался ген TRPA1, проводили равное количество времени на пластинах с температурой 40°C и 50°C — то есть они потеряли способность точно находить идеальную температуру.
Возможности для контроля болезней, переносимых комарами
Понимание того, как комары нацеливаются на температуру, может позволить исследователям разработать более эффективные ловушки. «Просто изучение того, как комары ищут температуры, напоминающие хозяев, и характеристика этого поведения, позволяет нам разрабатывать новые ловушки для поимки переносчиков болезней», — отмечает Корфас.
Комары используют для поиска хозяев не только тепло. Их также привлекает выдыхаемый нами углекислый газ, запах тела и некоторые визуальные сигналы. «Надеюсь, мы сможем использовать эту информацию, чтобы объединить все сигналы синергетически и создать ловушки следующего поколения», — говорит Корфас.