Комары, которых часто считают довольно неприятными существами, на самом деле являются самыми смертоносными животными на Земле из-за их роли в распространении таких заболеваний, как малярия, лихорадка денге, желтая лихорадка и зика. Особенно печально известны виды Aedes aegypti и Anopheles gambiae, от переданной малярии которыми, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодно умирает более 400 000 человек. Самки комаров, нуждающиеся в крови для развития яиц, выработали сложные методы обнаружения хозяев, используя комбинацию сенсорных признаков. К ним относятся углекислый газ (CO2) из выдыхаемого воздуха, запахи тела, тепло и влажность. Однако недавние исследования выявили новый уровень сложности в их поведении в поисках хозяина, пишет News Medical.
Исследование, проведенное под руководством ученых из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и опубликованное в журнале Nature, показало, что комары способны обнаруживать инфракрасное (ИК) излучение, особенно от источников с высокой температурой кожи, что значительно повышает их способность находить хозяев для питания. В сочетании с CO2 и запахами человека ИК-излучение от источника с температурой 34º по Цельсию удваивало активность комаров в поиске хозяина, причем насекомые в подавляющем большинстве случаев направлялись к именно к нему. Это открытие добавляет инфракрасное обнаружение к и без того большому набору органов чувств, используемых комарами, и дает науке новое представление об их исключительной способности находить себе пищу.
Исследование показало, что обнаружению ИК-излучения способствуют специализированные нейроны, расположенные на кончиках усиков комара, в которых находятся теплочувствительные белки, такие как TRPA1. Эти белки, а также два родопсина (Op1 и Op2) помогают увеличить радиус действия ИК-датчика комара, позволяя ему обнаруживать потенциальных хозяев на расстоянии до 70 сантиметров, что может казаться незначительным, но в масштабах маленького насекомого довольно впечатляюще. Исследование команды показало, что канал TRPA1 может напрямую реагировать на интенсивное тепловое ИК-излучение на более близких расстояниях, в то время как родопсины могут активироваться при более низких уровнях ИК-излучения, косвенно вызывая срабатывание TRPA1 и увеличивая дальность обнаружения.
Такая способность чувствовать ИК-излучение дает комарам тактическое преимущество в обнаружении людей даже в сложных условиях окружающей среды. Полученные результаты позволяют разработать новые потенциальные методы борьбы с этими вредителями, такие как повышение эффективности ловушек с источниками ИК-излучения или разработка одежды, которая может лучше скрывать ИК-излучение от кожи, считают авторы.
Это исследование подчеркивает растущую угрозу, которую представляют комары, особенно в связи с глобальным потеплением, расширяющим их ареал в новых регионах. Так, распространение болезней, переносимых комарами, усугубляется глобальными путешествиями и изменением климата, в результате чего такие виды, как Aedes aegypti, появляются там, где раньше их не было. Эти события служат человечеству напоминанием про настоятельную необходимость совершенствования стратегий общественного здравоохранения и инноваций в борьбе с различного рода вредителями для смягчения воздействия смертоносных переносчиков болезней.
