Как комары приобрели вкус к человеческой крови и что это значит для будущего
Из примерно 3500 видов комаров в мире лишь немногие целенаправленно кусают людей, что делает их важными распространителями инфекционных болезней. Чтобы прогнозировать и контролировать распространение этих заболеваний, важно понять, где и почему, с эволюционной точки зрения, у некоторых комаров появился вкус к человеческой крови. Исследователи, опубликовавшие работу в журнале Current Biology 23 июля, определили два ключевых фактора: сухой климат и городская среда. На основе этих выводов они прогнозируют, что рост урбанизации в ближайшие десятилетия приведёт к увеличению числа комаров, кусающих людей.
Комары Aedes aegypti инвазивны в тропиках по всему миру, и их сильное предпочтение человека в качестве хозяина и среды обитания делает их важными переносчиками болезней. Исследование показало, что в их естественном ареале в Африке к югу от Сахары их привлекательность к человеку крайне изменчива: от сильного предпочтения людей до сильного предпочтения других животных.
Комары, живущие в густонаселённых городах, таких как Кумаси (Гана) или Уагадугу (Буркина-Фасо), проявляли большую готовность кусать людей. Однако сильное предпочтение человека как хозяина эволюционировало только в регионах с интенсивным сухим сезоном — особенно в Сахеле, где осадки сконцентрированы всего в паре месяцев в году. Учёные полагают, что это связано с особой зависимостью комаров в таких климатических условиях от человека и созданных им резервуаров с водой для их жизненного цикла.
В исследовании основное внимание уделялось Aedes aegypti — основному переносчику вирусов денге, Зика, жёлтой лихорадки и чикунгуньи. Это первое исследование, которое напрямую, с помощью систематических эмпирических данных, рассматривает вопрос, почему этот вид эволюционировал для избирательного укуса людей.
Метод и ключевые выводы
Исследователи собрали яйца Ae. aegypti в 27 локациях по всей Африке к югу от Сахары. В лаборатории они протестировали предпочтения каждой популяции между запахом человека и других животных (морских свинок и перепелов).
- Урбанизация: Комары, живущие в густонаселённых современных городах, сильнее привлекались к людям, чем комары из сельских или диких мест. Однако это, вероятно, не было первоначальной причиной специализации на человеке.
- Климат: Комары, обитающие в регионах с более продолжительными и жаркими сухими сезонами, демонстрировали сильное предпочтение человеческого запаха по сравнению с животным. Этот фактор оказался важнее урбанизации для объяснения текущих поведенческих различий.
Учёные отмечают, что во многих городах Африки этот вид активно избегает людей, и только в крайне плотных городах или в регионах с интенсивным сухим сезоном они проявляют больший интерес к человеку.
Генетика и прогноз на будущее
Эволюционный сдвиг в предпочтениях комаров был обусловлен многими генами, сконцентрированными в нескольких ключевых участках генома.
Прогноз на ближайшие десятилетия:
- Изменение климата, как ожидается, не приведёт к серьёзным изменениям в динамике сухого сезона, важной для комаров.
- Быстрая урбанизация может привести к тому, что больше комаров начнёт кусать людей во многих городах Африки к югу от Сахары в течение следующих 30 лет.
Исследователи планируют продолжить изучение взаимосвязи между предпочтениями комаров, климатом и городской жизнью, а также понять, какие конкретные гены и генетические изменения являются наиболее важными.