Комары используют инфракрасные датчики для выслеживания теплокровных существ, в том числе людей. К такому выводу пришла группа ученых из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре в исследовании, опубликованном в журнале Nature, пишет RTVI.US.
Комары — это не просто назойливые насекомые. Они представляют серьезную угрозу для здоровья человека. Согласно данным ВОЗ, в 2022 году от малярии, распространяемой комарами Anopheles gambiae, погибло более 600 тыс человек. Эти насекомые также переносят вирусные инфекции, такие как Зика, лихорадка денге и желтая лихорадка.
Для предотвращения заражений и избавления от неприятных укусов ученые стремятся лучше понять, как комары находят своих жертв. Ранее было известно, что они используют несколько ориентиров для поиска людей: запах пота, углекислый газ в нашем дыхании и некоторые химические соединения, выделяемые нашей кожей.
Однако это исследование выявило новый элемент — инфракрасное излучение — и объяснило, почему комары активно «атакуют» открытые участки тела.
Инфракрасные сенсоры в усиках
Ученые провели ряд экспериментов с целью выяснить, насколько важен инфракрасный сигнал для насекомых. Комарам желтой лихорадки (Aedes aegypti), которые известны своей особой «любовью» к человеческой крови, предложили различные комбинации условий, имитирующих присутствие человека.
В лабораторных условиях были созданы «ловушки» с тепловыми пластинами, имитирующими примерную температуру человеческой кожи, подачей углекислого газа и человеческими запахами. Затем ученые наблюдали за поведением комаров, записывая их реакции.
Результаты показали, что инфракрасное излучение играет ключевую роль. Хотя каждый из сигналов — углекислый газ, запах или тепло — в отдельности не сильно привлекал комаров, их активность резко возрастала при наличии всех этих факторов одновременно.
Особенно сильная реакция наблюдалась при добавлении инфракрасного тепла, исходящего от пластин, имитирующих температуру кожи.
«Инфракрасное излучение не работает как отдельный фактор, — пояснил один из авторов исследования Крейг Монтелл. — Оно усиливает эффект от углекислого газа и человеческого запаха».
Как это работает?
Инфракрасные сенсоры комаров расположены в их усиках, где находится белок TRPA1, чувствительный к теплу. Когда ученые модифицировали их генетический код, удалив ген, ответственный за синтез этого белка, насекомые потеряли способность чувствовать инфракрасное излучение, что сделало их менее эффективными в поиске жертв.
Это объясняет, почему комары особенно активно кусают нас на открытых участках кожи: инфракрасное излучение легче улавливать с незащищенных поверхностей. В то же время свободная, не прилегающая к телу одежда рассеивает инфракрасные сигналы, что делает человека менее заметным для насекомых.
Значение исследования
Теперь ученые смогут разрабатывать высокотехнологичные ловушки, используя инфракрасное излучение для приманивания комаров. Это, вероятно, станет эффективным инструментом для контроля их популяции и предотвращения распространения заболеваний.
«Несмотря на свой крошечный размер, комары ответственны за большее количество человеческих смертей, чем любые другие животные, — подчеркнул соавтор исследования Николас Дебобьен. — Наше исследование расширяет понимание того, как комары нападают на людей, и открывает новые возможности для контроля передачи заболеваний, переносимых комарами».