Комары кусают не только для откладывания яиц, но и чтобы утолить жажду во время засухи

Биологи из Университета Цинциннати обнаружили, что самки комаров кусаются не только для получения необходимого для откладки яиц белка, но и чтобы утолить жажду во время засухи. Исследователи пытаются выяснить, как часто комары должны кусаться, чтобы поддерживать водный баланс, что может помочь в борьбе с такими болезнями, как малярия.

Результаты опубликованы 1 мая в Scientific Reports.

«Это логично, — говорит соавтор исследования Элиз Дидион. — Мы наблюдаем самые высокие показатели передачи вируса Западного Нила во время засух, потому что комары могут использовать кровь для восполнения потери воды».

Комары часто представляют угрозу как переносчики болезней после дождей, когда они могут откладывать яйца в стоячей воде. Однако исследование показало, что сухие условия мало защищают от этих кровососов.

Из-за переносимых болезней комары являются самым смертоносным животным для людей. Только малярия убивает более 400 000 человек в год. Около половины населения мира подвержено риску заражения. Комары также переносят множество других смертельных или изнурительных болезней, включая жёлтую лихорадку, лихорадку денге и энцефалит. В США комары известны как переносчики вирусов Западного Нила, восточного лошадиного энцефалита и Зика.

Каждая новая деталь о физиологии и поведении комаров может помочь органам здравоохранения в борьбе с болезнями, говорит профессор Джошуа Бенуа.

«Это позволит создать более точные модели для прогнозирования вспышек заболеваний, — отмечает Бенуа. — В сухую погоду комару может быть проще найти хозяина, чем ограниченные запасы воды или нектара».

Новое понимание поведения комаров появилось случайно. Студенты изучали партию обезвоженных комаров, когда некоторые из них вырвались из пробирки.

«Они заметили, что комары были необычайно агрессивны. Все пытались укусить», — говорит Дидион.

Исследователи изучали обыкновенного комара Culex pipiens. В лаборатории также содержатся более агрессивные Aedes aegypti — вид, который с наибольшей вероятностью распространяет такие болезни, как Зика.

Самкам комаров обычно необходим белок, содержащийся в крови, для откладки яиц. В лаборатории студенты используют куриную кровь, покрытую тонкой мембраной, имитирующей кожу животного.

В норме лишь 5–10% самок комаров питаются кровью в любой момент времени, в зависимости от вида. «Обезвоживание сильно влияет на то, будут ли они питаться как обычно или нет», — говорит Бенуа.

В исследовании обезвоживание побудило до 30% самок комаров искать кровь.

Исследователи предполагали, что обезвоживание приведёт к подавлению метаболизма, снижению активности и уменьшению кровососания. Но, к удивлению, они обнаружили, что условия обезвоживания повышают склонность комаров садиться на хозяина и питаться. При этом комары с доступом к воде не искали кровь чаще при аналогичной температуре и влажности.

Студенты проверили свои теории в естественных, но контролируемых условиях на полевой станции UC. Исследователи выпускали взрослых комаров в большие сетчатые вольеры — мезокосмы, имитирующие природные условия.

Биологи обнаружили, что обезвоженные комары в мезокосме с большей вероятностью искали кровь по сравнению с комарами, которые не испытывали жажды.

Бенуа и его студенты сотрудничали с профессором математики Янью Сяо, которая создала модели, предсказывающие частоту укусов и последующую передачу болезней при различных погодных условиях.

«В литературе я обнаружила, что типичное заражение болезнями происходит не летом, а в переходные периоды, когда уровень воды падает и цветы засыхают», — говорит Сяо. Изучение этих двух паттернов показывает, когда комары «действительно ищут человеческую кровь».

По словам Бенуа, комарам не требуется много времени, чтобы обезводиться до состояния, когда они могут искать кровь.

«Мы наблюдали поведенческие эффекты в течение двух-трёх часов при низкой влажности и более высоких температурах. Это полностью меняло их поведение», — говорит он.

Подобные поведенческие изменения наблюдались у двух других видов лабораторных комаров, подвергшихся обезвоживанию.

Соавтор исследования Кристофер Холмс отмечает, что эта работа может спасти жизни.

«Если мы знаем, как комары реагируют на засуху, мы можем лучше предсказать, когда произойдёт вспышка заболевания. Это шаг в правильном направлении к пониманию того, как окружающая среда влияет на комаров, на что мы сейчас не можем дать ответ», — говорит Холмс.

Потепление климата может означать более частые и длительные периоды засухи в районах, где комары представляют угрозу для здоровья.

«Вы можете увидеть эффекты на комарах, которые, вероятно, усугубятся с увеличением частоты, продолжительности и суровости засух», — заключает Холмс.