Множественные сенсорные сигналы привлекают комаров к хозяевам

Комары стратегически выбирают жертв. Новое исследование Университета Рокфеллера показало, что для привлечения комаров к человеку требуется комбинация как минимум двух из трех ключевых сигналов: углекислого газа (CO₂), тепла и запаха.

Ученые использовали технику редактирования генома для создания мутантной версии комара Aedes aegypti (переносчика желтой лихорадки). У мутантов отсутствовал ген Gr3, кодирующий рецептор углекислого газа, что делало их неспособными обнаруживать CO₂.

Взаимодействие сигналов:

• Тепло: Обычные комары не привлекались к пластине, нагретой до температуры кожи человека, если от нее не исходил CO₂. Мутанты не реагировали на пластину вовсе.
• Запах: Притягательность молочной кислоты (компонента запаха дыхания и кожи человека) также зависела от присутствия CO₂.

"Опора на несколько сенсорных сигналов помогает организмам принимать обоснованные решения", — говорит ведущий автор Конор МакМениман. Для самки комара это позволяет точно находить человека для питания кровью.

Полевые испытания:

В испытаниях с участием людей-добровольцев в теплице мутанты, лишенные способности чувствовать CO₂, были лишь на 15% менее успешны в поиске хозяина. Их направляли другие факторы — комбинация тепла и запаха человека.

Однако в тестах на большем расстоянии с мышью в качестве цели мутанты кусали гораздо реже. Это означает, что без сигнала CO₂ эффект от запаха и тепла ослабевает по мере удаления насекомого от хозяина.

Эволюционная стратегия:

Поскольку только самки комаров кусаются для получения крови, необходимой для производства фертильных яиц, эволюция обеспечила эффективное использование энергии. "Много что излучает тепло, и комару было бы расточительно пытаться укусить все подряд. Но при наличии нескольких факторов насекомое может увеличить свои шансы на успешный укус", — поясняет МакМениман.

Значение для борьбы с болезнями:

Понимание генетической основы привлечения комаров к человеку может помочь в разработке химических репеллентов, блокирующих поиск хозяев у Aedes aegypti и Anopheles gambiae (переносчика малярии).

"Наши данные показывают, что репелленты, нацеленные на одну сенсорную модальность (например, только на обоняние), будут недостаточны. Манипулирование сенсорным восприятием комара с нескольких сторон было бы лучшей стратегией для сдерживания их от поиска и заражения людей", — заключает МакМениман.