Исследование в поле и лаборатории выявляет "горячие точки" размножения комаров

Комары не просто досаждают — они переносят такие болезни, как вирус Западного Нила, который может передаваться людям. Исследования показывают, что их популяции растут в США, несмотря на усилия по борьбе с ними на уровне городов и округов.

"Вирус Западного Нила передается людям, когда комары кусают зараженных перелетных птиц, а затем — людей", — говорит доцент Келси Либергер, изучающая влияние местного поведения комаров на общественное здоровье. "Ландшафт распространения комаров изменился. Их численность возросла, и мы можем связать это с более теплым климатом и погодными явлениями, такими как муссоны в Аризоне".

Либергер и ее команда студентов в лаборатории Либергер изучают комаров рода Culex — один из наиболее распространенных в США видов, переносящих вирус Западного Нила, — чтобы понять, где, когда и почему они процветают.

Они планируют использовать эти данные, чтобы сообщить округу Марикопа, как лучше всего сдерживать популяции комаров и, как следствие, снижать передачу заболеваний людям. Работа опубликована в журнале Global Change Biology.

Как комары выживают в экстремальной жаре?

С начала лета команда измеряла температуру в 24 микроареалах по всему Фениксу (например, на хорошо поливаемых питомниках растений и в мутных дренажных канавах парков) и собирала личинок комаров на каждом участке.

Исследователи выращивали собранных личинок в лаборатории до взрослых особей, определяли вид и устанавливали их критический тепловой максимум (максимальную температуру, которую могут выдержать личинки). Затем они сравнивали зафиксированные на участках температуры с данными городских метеостанций (например, в аэропорту), чтобы понять, как часто среда превышает тепловой максимум комаров.

Наблюдения показали, что температуры на исследованных участках были ниже, чем данные городских метеостанций. Это дает более точную картину того, почему комары процветают. Тем не менее, по словам Либергер, "эти выносливые маленькие существа живут на грани своих критических тепловых максимумов".

"Они могут адаптироваться либо через акклиматизацию (физиологическую подготовку к высоким температурам), либо эволюционно (разные популяции комаров лучше приспособлены к жаре)", — поясняет Либергер.

Используя новые данные, команда применит математическое моделирование в сочетании с более точными температурными данными, чтобы предсказать сезонность активности комаров.

"Мы надеемся, что наши выводы помогут службе контроля за переносчиками болезней округа Марикопа и агентствам общественного здравоохранения понять, где и когда будет происходить передача вируса. Это позволит им более целенаправленно сокращать популяции с помощью распыления инсектицидов и других методов", — говорит Либергер.

Прикладной опыт и дальнейшие планы

Студентка-исследователь Хлоя Мартц отмечает, что эта работа развила ее навыки полевых исследований, программирования, организации данных и решения проблем.

"Полевая работа увлекательна. Я выхожу в поле, чтобы идентифицировать растения и животных. Это именно тот опыт, который хотят видеть будущие работодатели в моем резюме, и он делает учебу интересной", — говорит Мартц.

Либергер подчеркивает, что у студентов-биологов прикладного профиля безграничные карьерные возможности в науке, включая экологию, эпидемиологию, общественное здоровье, науку о данных и академическую сферу.

Как исследователь, фокусирующийся на адаптации организмов к меняющейся среде, Либергер планирует будущую работу, которая будет включать картирование фронтов распространения комаров в США для борьбы с более опасной лихорадкой денге. Она также планирует изучить влияние краткосрочных и долгосрочных погодных аномалий (таких как волны жары и ураганы) или сезонности на выживание комаров и передачу заболеваний.