Как заглушить "любовную песню" комаров
Исследователи из Группы нейронных цепей Высшей школы естественных наук Университета Нагоя (Япония) разработали новый метод, который может помочь контролировать популяции комаров. Метод вдохновлён надоедливым жужжащим звуком, который издают комары в полёте.
Комары не просто досаждают людям. Они также распространяют смертельные болезни, такие как лихорадка денге, малярия и вирус Зика, от которых ежегодно гибнут тысячи людей. Поэтому сокращение популяций комаров критически важно. Однако широко используемые инсектициды становятся менее эффективными из-за развития у комаров резистентности и негативно влияют на окружающую среду. Требуются альтернативные методы.
Один из перспективных методов использует самую раздражающую особенность комаров — их высокочастотное жужжание. Самки издают этот звук в полёте в поисках крови. Самцы специально прислушиваются к этому характерному высокочастотному шуму. Уши самцов, похожие на антенны, вибрируют на той же частоте, что и крылья самки. Когда самка пролетает мимо, уши самца улавливают эту частоту и резонируют, посылая сигнал в мозг, который помогает идентифицировать потенциальную партнёршу.
Команда под руководством доктора Мэтью Су и профессора Адзусы Камикоучи проверила, можно ли изменить брачное поведение комаров, меняя частоту, на которую настроены уши самцов. Их цель — "расстроить" слух самцов, чтобы повлиять на их спаривание.
"В нашей лаборатории мы используем немного другой подход. Что, если тех самок, которые кусают людей, никогда не рождалось? Вместо того чтобы мешать самкам кусать людей, давайте просто сделаем так, чтобы комаров изначально было меньше", — объяснил доктор Су.
Чтобы проверить теорию звукового контроля спаривания, команда сначала установила участие ключевого нейромедиатора серотонина в слуховой системе насекомого. Серотонин играет важную роль в нервной системе и мозге различных животных, влияя на широкий спектр поведения.
После подтверждения роли серотонина следующим шагом стало манипулирование его уровнем. Для этого использовали метод лазерной допплеровской виброметрии. Лазер выступает в роли высокочувствительного измерительного инструмента для обнаружения изменений в наномасштабных вибрациях ушей комаров после воздействия соединений, связанных с серотонином.
Исследователи обнаружили, что после кормления комаров соединением, ингибирующим серотонин, частота вибрации ушей самцов снижалась. Когда комарам давали глюкозу с добавлением такого соединения, уменьшались как диапазон частот, на которые комары реагировали, так и сама их реакция.
Следующий шаг в разработке потенциальной слуховой "контрацепции" — идентификация точных рецепторов, ответственных за настройку ушей комаров. Это позволит вводить целевые соединения для нарушения брачного поведения.
"Моя мечта — найти очень специфичную мишень, возможно, даже специфичную именно для комаров. Тогда мы сможем не затрагивать другие виды", — сказал доктор Су.
Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Physiology.