Новаторское исследование раскрывает предпочтения комаров в отношении запахов

Представьте себе ночное поле битвы, огромное, как хоккейный каток, где 200 крылатых вампиров, ведомые притягательным запахом человека, начинают ночную охоту. На расстоянии ученые наблюдают за этим жутким зрелищем, подпитывая насыщенный неотразимым ароматом человеческого присутствия воздух, приманивая их все ближе. Их целью является раскрытие первобытных триггеров, которые стимулируют этих смертоносных охотников, пишет Science.

В Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Нет, это не сцена из будущего фильма ужасов. Скорее, это самый большой обонятельный тест с множественным выбором для комаров, который когда-либо проводился, амбициозный эксперимент под руководством Конора МакМенимана, молекулярного биолога из Университета Джона Хопкинса. Задача теста — разгадать загадку, почему эти смертоносные насекомые отдают предпочтение определенным особям. Последствия этого исследования, по мнению МакМенимана, могут способствовать разработке инновационных ловушек и репеллентов, которые потенциально защитят человечество от смертельных заболеваний, переносимых комарами.

Мануэла Карнаги, эколог по поведению насекомых из Университета Гринвича, высоко оценивает переход от контролируемых лабораторных условий к более реалистичной среде. "Такой подход действительно улучшает наше представление о поведении комаров", — считает она.

Комары – самые смертоносные убийцы на Земле, ежегодно уносящие жизни 700 000 человек. Они являются переносчиками таких смертельно опасных заболеваний, как лихорадка денге и желтая лихорадка. Anopheles gambiae, вид комаров особенно распространенный в Африке к югу от Сахары, является печально известным переносчиком малярии, что приводит к смерти более 600 000 человек в год.

Обнаруживая присутствие человека, комары привлекаются запахами тела, выдыхаемым углекислым газом и теплом тела. Их специализированные обонятельные нейроны, расположенные на усиках, способны уловить запах тела с поразительного расстояния в 60 метров, а тепло тела помогает им точно определить цель.

Однако, комары, похоже, по каким-то причинам предпочитают одних людей другим. Исследования традиционно проводились в небольших лабораториях, что ограничивает наше понимание того, как комары привлекаются на больших расстояниях или как они выбирают между конкурирующими запахами.

Чтобы имитировать более естественную среду, МакМениман и его команда организовали оригинальный эксперимент. Добровольцы расположились в палатках, окруженных огромной экранированной ареной, заполненной прожорливыми комарами в поисках следующей порции крови. Из палаток ученые направили запахи тела и углекислый газ по воздуховодам, которые вели в зоны посадки, подогретые до средней температуры человеческого тела.

Вооружившись инфракрасными датчиками, исследователи наблюдали за тем, какие посадочные площадки выбирают голодные комары. Несмотря на обширность арены, различные запахи, окружающие звуки и погодные условия, комары проявляли явное предпочтение к определенным особям.

Диего Хиральдо, нейробиолог и соавтор исследования, восхищен этим феноменом. "Эти крошечные существа перемещаются по огромным пространствам, чтобы найти крошечные посадочные платформы шириной едва 10 сантиметров, ориентируясь исключительно на запахи", — говорит он, восхищаясь их навигационной доблестью.

Впоследствии исследовательская группа проанализировала химический состав кожи добровольцев, чтобы понять уникальность их запаха. Они обнаружили, что комаров особенно привлекают те, кто выделяет смесь карбоновых кислот — жирных выделений, которые увлажняют и защищают нашу кожу. Этот компонент также содержится в сыре "Лимбургер", известном магните для комаров.

Напротив, ароматы, богатые эвкалиптолом, химическим соединением, содержащимся в таких растениях, как шалфей и эвкалипт, были менее привлекательны для комаров. При выборе между углекислым газом и запахом тела комары отдавали предпочтение последнему.

Карнаги считает, что эти результаты подтверждают предыдущие исследования. Она предполагает, что добавление в будущие исследования еще одной переменной — влажности — может еще более точно имитировать реальные условия. Влажность, объясняет она, является еще одним аспектом, который побуждает комаров приземляться.

В долгосрочной перспективе, надеется Джиральдо, понимание наиболее и наименее привлекательных для комаров запахов может оказаться полезным в борьбе с малярией. Предпочитаемые комарами запахи можно будет использовать в качестве приманки в ловушках, а наименее любимые – в качестве основы для репеллентов.

"Эти существа — необыкновенные охотники, — размышляет Гиральдо, — а мы, к сожалению, очень часто являемся их добычей".

Ранее Фокус писал о том, что некоторых людей действительно кусают чаще. Ученые объяснили, почему так происходит.