Новаторське дослідження розкриває вподобання комарів щодо запахів
Намагвшись перехитрити найсмертоноснішу тварину у світі, дослідники вивчають комарів в унікальних умовах, які імітують їхні природні мисливські угіддя. Отримані ними результати дають змогу отримати захопливі відомості про стратегію полювання цих істот і можуть стати вирішальним фактором у нашій боротьбі з хворобами, які переносять комарі.
Уявіть собі нічне поле битви, величезне, наче хокейна ковзанка, де 200 крилатих вампірів, ведені привабливим запахом людини, починають нічне полювання. На відстані вчені спостерігають за цим моторошним видовищем, піджививши насичене непереборним ароматом людської присутності повітря, приманює їх дедалі ближче. Їхньою метою є розкриття первісних тригерів, які стимулюють цих смертоносних мисливців, пише Science.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!
Ні, це не сцена з майбутнього фільму жахів. Радше, це найбільший нюховий тест з множинним вибором для комарів, який коли-небудь проводили, амбітний експеримент під керівництвом Конора МакМенімана, молекулярного біолога з Університету Джона Гопкінса. Завдання тесту — розгадати загадку, чому ці смертоносні комахи віддають перевагу певним особинам. Наслідки цього дослідження, на думку МакМенімана, можуть сприяти розробці інноваційних пасток і репелентів, які потенційно захистять людство від смертельних захворювань, що переносяться комарами.
Мануела Карнагі, еколог з поведінки комах з Університету Грінвіча, високо оцінює перехід від контрольованих лабораторних умов до більш реалістичного середовища. "Такий підхід дійсно покращує наше уявлення про поведінку комарів", — вважає вона.
Комарі — найсмертоносніші вбивці на Землі, які щорічно забирають життя 700 000 людей. Вони є переносниками таких смертельно небезпечних захворювань, як лихоманка денге і жовта лихоманка. Anopheles gambiae, вид комарів, особливо поширений в Африці на південь від Сахари, є сумно відомим переносником малярії, що призводить до смерті понад 600 000 людей на рік.
Виявивши присутність людини, комарі приваблюються запахами тіла, вуглекислим газом, що видихається, і теплом тіла. Їхні спеціалізовані нюхові нейрони, розташовані на вусиках, здатні вловити запах тіла з неймовірної відстані в 60 метрів, а тепло тіла допомагає їм точно визначити ціль.
Однак, комарі, схоже, з якихось причин віддають перевагу одним людям перед іншими. Дослідження традиційно проводилися в невеликих лабораторіях, що обмежує наше розуміння того, як комарі приваблюються на великих відстанях або як вони обирають між конкуруючими запахами.
Щоб імітувати більш природне середовище, МакМеніман і його команда організували оригінальний експеримент. Добровольці розташувалися в наметах, оточених величезною екранованою ареною, заповненою ненажерливими комарами в пошуках наступної порції крові. З наметів учені спрямували запахи тіла і вуглекислий газ повітропроводами, які вели в зони посадки, підігріті до середньої температури людського тіла.
Озброївшись інфрачервоними датчиками, дослідники спостерігали за тим, які посадкові майданчики вибирають голодні комарі. Попри широту арени, різні запахи, навколишні звуки і погодні умови, комарі виявляли явну перевагу до певних особин.
Дієго Хіральдо, нейробіолог і співавтор дослідження, захоплений цим феноменом. "Ці крихітні істоти переміщуються величезними просторами, щоб знайти крихітні посадкові платформи завширшки заледве 10 сантиметрів, орієнтуючись винятково на запахи", — каже він, захоплюючись їхньою навігаційною доблестю.
Згодом дослідницька група проаналізувала хімічний склад шкіри добровольців, щоб зрозуміти унікальність їхнього запаху. Вони виявили, що комарів особливо приваблюють ті, хто виділяє суміш карбонових кислот — жирних виділень, які зволожують і захищають нашу шкіру. Цей компонент також міститься в сирі "Лімбургер", відомому магніті для комарів.
Навпаки, аромати, багаті на евкаліптол, хімічну сполуку, що міститься в таких рослинах, як шавлія та евкаліпт, були менш привабливими для комарів. При виборі між вуглекислим газом і запахом тіла комарі віддавали перевагу останньому.
Карнагі вважає, що ці результати підтверджують попередні дослідження. Вона припускає, що додавання в майбутні дослідження ще однієї змінної — вологості — може ще точніше імітувати реальні умови. Вологість, пояснює вона, є ще одним аспектом, який спонукає комарів приземлятися.
У довгостроковій перспективі, сподівається Джиральдо, розуміння найбільш і найменш привабливих для комарів запахів може виявитися корисним у боротьбі з малярією. Запахи, яким надають перевагу комарі, можна буде використовувати як приманку в пастках, а найменш улюблені — як основу для репелентів.
"Ці істоти — незвичайні мисливці, — розмірковує Гіральдо, — а ми, на жаль, дуже часто є їхньою здобиччю".
Раніше Фокус писав про те, що деяких людей справді кусають частіше. Науковці пояснили, чому так відбувається.