Почему самцы комаров не кусают людей
Самцы комаров не кусают людей. Во-первых, они не могут этого сделать — они плохо находят людей и у них нет специализированного стилета, чтобы проколоть кожу. Но даже если бы могли, они бы не захотели. В лаборатории они отказываются от порций крови, поданных через сетку, в то время как самки набрасываются на эту "бесплатную еду".
Новое исследование из лаборатории Лесли Восшолл в Университете Рокфеллера объясняет, почему. Оказывается, у обоих полов комаров есть одинаковые нейроны и структуры мозга, необходимые для поиска людей, но у самцов эта "аппаратная часть" скрыта в мозге и заблокирована простым генетическим переключателем. Учёные обнаружили, что мутация в определённом гене заставляет самцов комаров лететь на человеческий запах в поисках награды, которая им даже не нужна.
Помимо объяснения, почему самцы естественным образом не роятся вокруг людей, эти открытия могут помочь понять, как самки комаров распространяют болезни, уносящие миллионы жизней.
"Это открывает путь в мозг комара", — говорит ведущий автор исследования Нипун Басрур, аспирант лаборатории Восшолл. "Мы действительно не представляли, какие цепи в мозге могут определять, как самки комаров чувствуют людей и принимают решение укусить их. Теперь, когда мы знаем, какой ген этим управляет, мы можем заглянуть внутрь мозга и исследовать дальше".
Басрур и коллеги начали работу с изучения гена fruitless, который, как известно, контролирует брачное поведение у плодовых мушек. Когда они "выключили" аналогичный ген у самцов комаров, те, как и мухи, не смогли эффективно спариваться с самками. Но учёные решили исследовать дальше, предположив, что мутация также может повлиять на желание самцов пить кровь.
Однако, когда мутантным самцам предложили тёплую кровь через сетку, они, как и обычные самцы, отказались, в то время как самки ели. При воздействии тепла тела самкам это нравилось. Мутантные самцы, верные своему полу, остались равнодушны к перспективе кровяной трапезы — это говорит о том, что повреждённый ген сам по себе не влияет на пищевое поведение.
Но когда учёные предложили этим мутантным самцам человеческую руку, они внезапно начали роиться. "Это было поистине неожиданное — и впечатляющее — открытие", — говорит Восшолл. "Мы никогда раньше не видели, чтобы самцов интересовал запах человека".
Последующие тесты подтвердили, что, хотя мутантные самцы комаров по-прежнему не хотели пить кровь и не чувствовали тепла тела, отключение гена fruitless позволило их мозгу обрабатывать уникальный запах живого человека — активируя подавленное желание искать людей, как у самки. "Это говорит о том, что у самцов комаров на самом деле есть нейронные цепи, необходимые для охоты на людей", — говорит Басрур. "Удаление fruitless, по-видимому, раскрывает это скрытое поведение у самцов".
Заманчивым, хотя и теоретическим, применением было бы однажды использовать эту информацию для "омужествления" самок комаров, заблокировав их способность распространять болезни. Однако первые попытки сделать это в лаборатории сделали самок нежизнеспособными из-за дефектов, связанных с питанием кровью и откладыванием яиц. Более актуальным открытием является то, что нейронные цепи, которые самки используют для обнаружения людей, находятся в спящем состоянии в мозге самца и охраняются всего одним геном.
Будущие исследования лаборатории Восшолл будут изучать эти скрытые нейроны, продолжая исследовать, как половые различия кодируются в мозге и определяются генами. "Долгое время предполагалось, что специфичное для пола поведение исходит от наборов нейронов, полностью специфичных для этого пола", — говорит Басрур. "Но недавние работы, включая наше исследование, показали, что у обоих полов часто есть одни и те же нейроны, и генетика контролирует то, как они используются".