Обнаружен новый режим питания комаров, имеющий биомедицинское значение

Международная команда учёных, включая исследователей из Виргинского политехнического института, использовала синхротронное рентгеновское видео, чтобы в реальном времени наблюдать механизмы питания комаров. Голодных насекомых приклеивали к булавке и погружали их хоботок в сахарный раствор. Результаты, опубликованные в Scientific Reports, привели к открытию нового режима питья.

Открытие «режима рывка»

У комаров в голове есть две мышечные помпы. Ранее было известно, что при нормальном питании они работают в непрерывном режиме — совершают множество небольших последовательных глотков. Новое исследование выявило режим рывка (burst mode): единичный, большой по объёму глоток, при котором обе помпы расширяются до, предположительно, максимального объёма.

  • Скорость потока в этом режиме может быть в 27 раз выше, чем при непрерывном насосе.
  • Однако энергетическая стоимость такого глотка примерно в 1000 раз больше.

Зачем нужен «режим рывка»?

Используя математическую модель гидродинамической системы комара, учёные выдвинули гипотезу: создаваемый в режиме рывка вакуум низкого давления может использоваться для прочистки хоботка от препятствий (например, пузырька воздуха или мелкой частицы). Версия о быстром питании для избегания обнаружения менее вероятна, так как рывки наблюдались лишь спорадически.

Значение исследования

  1. Борьба с болезнями: Понимание устойчивости и механизмов выживания комаров может помочь в разработке методов контроля этих переносчиков опасных заболеваний (вирусы Зика, жёлтая лихорадка).
  2. Биомиметика: Двухнасосная система комара может вдохновить на создание микрофлюидных устройств для целевой доставки лекарств в организме человека.
  3. Фундаментальная наука: Исследование отвечает на вопрос, почему у некоторых сосущих насекомых две помпы, а у других — одна, демонстрируя функциональную гибкость такой системы.

Открытие «режима рывка» не закрывает вопрос, а открывает новые направления для исследований, ставя перед учёными ряд новых гипотез о функциях сложной системы питания комаров.