Самки комаров выбирают места для размножения сообща, ориентируясь на запах сородичей
Комары Aedes aegypti — один из самых распространенных видов в США — любят всё, что связано с человеком: наше тепло и запахи, нашу кровь для созревания яиц и даже стоячую воду в оставленных ёмкостях, старых шинах и кучах мусора, которая идеально подходит для размножения. С наступлением теплой погоды на юге США сезон размножения комаров уже начался.
Как самки Aedes aegypti — главного переносчика вирусов Зика, денге, чикунгунья и других в США — находят идеальное место для откладки яиц в городских условиях? Ранее считалось, что это одиночный акт, но новое исследование показывает, что самки могут полагаться на мнение сородичей.
Лаборатория тропической генетики Университета Флориды обнаружила новое поведение: эти комары работают сообща, чтобы найти подходящие места для яйцекладки. Результаты, опубликованные в Communications Biology, показывают, что комары регулируют собственную плотность популяции на местах размножения.
Как и почему самки комаров собираются в группы
Самки Aedes aegypti ищут созданные человеком места с относительно чистой водой. Однако в эксперименте с двумя одинаковыми вариантами они не распределялись равномерно. Вместо этого они следовали друг за другом небольшими группами к одному месту, игнорируя другое, — новое поведение, названное агрегацией.
Насекомые явно предпочитали не откладывать яйца в одиночку. В тестах с 30 комарами они выбирали один сайт с соотношением 2:1. Однако при увеличении тестовой популяции до 60 или 90 самок агрегация исчезала. Это говорит о том, что самки могут регулировать свою плотность на местах размножения — вероятно, чтобы ограничить конкуренцию личинок.
Роль обоняния и CO₂
Поскольку комары в основном воспринимают мир через обоняние, учёные исследовали, как самки чувствуют друг друга. Когда на одном из двух тестовых мест уже находилось 15 комаров, другие самки предпочитали свободное место, даже несмотря на их склонность к групповой яйцекладке.
Эксперименты с мутантными самками, у которых отсутствовал функциональный рецепторный компонент Gr3, показали, что эти насекомые, неспособные обнаруживать CO₂, были готовы откладывать яйца на уже занятых местах. Это навело на мысль, что нормальные комары избегают занятого места, потому что чувствуют CO₂, выделяемый уже находящимися там сородичами.
Для подтверждения самкам предлагали два свободных места, но уровень CO₂ вокруг одного из них искусственно повышали до 600–750 частей на миллион (против нормальных 450–500 ppm). Самки Aedes aegypti избегали свободных мест с повышенным CO₂. Это поведение, по-видимому, предназначено для предотвращения чрезмерной скученности.
В целом, выяснилось, что две семьи рецепторов играют роль во взаимодействиях самок при поиске мест размножения:
- Обонятельные рецепторы обнаруживают неизвестный запах, который привлекает самок к месту.
- Вкусовые рецепторы обнаруживают CO₂, который отпугивает самок от мест размножения при высоком уровне.
Баланс между этими привлекательными и отпугивающими запахами в конечном итоге определяет выбор самки.
Значение для борьбы с комарами
Подавление популяций комаров в городских районах с помощью биоларвицидов — основная стратегия контроля для ограничения распространения смертельных заболеваний. Знание того, что самки Aedes aegypti используют социальные сигналы для выбора лучших мест для потомства и покидают место, когда оно становится слишком переполненным, может привести к новым мерам контроля. Прерывание репродуктивного цикла самок комаров уменьшит распространение как самих насекомых, так и переносимых ими болезней.