Komary namierzają nas w sposób, o którym nie wiedzieliśmy

Samce komarów są nieszkodliwe, żywią się nektarem kwiatów. Samicom ten bogaty w cukry pokarm też wystarczyłby do życia, ale by złożyć jaja, potrzebują krwi, czyli źródła białka. Wykształciły więc kilka mechanizmów, dzięki którym potrafią lokalizować swoje ofiary.

Badania nad tym, jak komary znajdują żywicieli, a zwłaszcza ludzi, trwają niemal od wieku. Naukowcy ustalili już, że przyciągają je między innymi zapach człowieka i wydychany przez niego dwutlenek węgla.

Jak wyjaśnił doktor Avinash Chandel z Uniwersytetu Kalifornijskiego, dla komarów wykrywanie zapachu i dwutlenku węgla oraz wypatrywanie ofiar to zawodne metody. - Owady mają słaby wzrok, a wiatr lub szybki ruch mogą zakłócić sygnały chemiczne - wskazał. Dodał, że komary rejestrują ciepło konwekcyjne człowieka (temperaturę powietrza unoszącego się nad źródłem ciepła) z dystansu około 10 centymetrów. Tymczasem podczerwone promieniowanie elektromagnetyczne (IR) namierzają z siedmiokrotnie większej odległości.

Pod lupę wzięto komary egipskie (Aedes aegypti). Ten gatunek roznosi wirusy, które co roku powodują ponad 100 tysięcy śmiertelnych przypadków między innymi dengi, żółtej febry, ziki i gorączki zachodniego Nilu. - Te komary są wyjątkowo utalentowane w znajdowaniu ludzkich żywicieli - zaznaczył dr Nicolas DeBeaubien, który również brał udział w pracy. - To badanie rzuca nowe światło na to, jak to osiągają - dodał.

Samice komarów egipskich umieszczono w dwóch klatkach. Do każdej z nich wpompowano cząsteczki zapachu człowieka i dwutlenku węgla w stężeniu takim, jak w wydychanym powietrzu. W jednej strefie umieszczono też źródło promieniowania podczerwonego o temperaturze ludzkiej skóry.

Okazało się, że w klatce z promieniowaniem podczerwonym samice komarów były dwukrotnie bardziej aktywne w poszukiwaniu ofiar. - To, co najbardziej mnie uderzyło w tej pracy, to fakt, jak silnym sygnałem okazała się podczerwień. Kiedy wszystkie parametry były odpowiednio dobrane, wyniki stały się niezaprzeczalnie jasne - powiedział dr DeBeaubien.

Główny autor opracowania i szef laboratorium, w którym przeprowadzono badania, profesor Craig Montell wyjaśnił, że promieniowanie IR ma znaczenie w przypadku komarów tylko wtedy, jeśli ofiara emituje także inne sygnały. - Żadna pojedyncza wskazówka nie stymuluje aktywności związanej z poszukiwaniem żywiciela. Dopiero kiedy w pobliżu ofiary pojawiają się podwyższony poziom dwutlenku węgla i ludzki zapach, podczerwień zwiększa zainteresowanie owadów - powiedział prof. Montell.

Jak opisał dr DeBeaubien, komary nie rejestrują promieniowania podczerwonego w taki sam sposób, w jaki wykrywają światło widzialne. To dlatego, że energia IR jest zbyt niska, by aktywować rodopsynę - światłoczuły barwnik odpowiedzialny za percepcję światła widzialnego, występujący w siatkówce oczu głowonogów, stawonogów (w tym owadów) i kręgowców.

Biolodzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego odkryli również, że na końcówkach czułków komary mają neurony czułe na ciepło. Usunięcie tych struktur spowodowało, że pasożyty przestawały "widzieć" promienie IR. Badacze stwierdzili, że na czułkach występuje również białko wrażliwe na temperaturę - TRPA1 - i określili gen je kodujący. Zwierzęta pozbawione tego genu nie reagowały na podczerwień.

U komarów znaleziono też inne białka wrażliwe na niewielkie wahania temperatury. Te proteiny odpowiadają nie tylko za odbiór światła widzialnego, ale są też detektorami smaku i temperatury.

- Połowa ludzi na świecie jest zagrożona chorobami przenoszonymi przez komary. Zmiany klimatyczne i powszechne podróże sprawiły, że komar egipski występuje już nie tylko w krajach tropikalnych i subtropikalnych - zauważył dr Chandel. - To badanie może sprawić, że znajdziemy lepsze metody ograniczenia populacji komarów, na przykład poprzez zastosowanie podczerwieni w pułapkach na te pasożyty - stwierdził dr Chandel.

Publikacja ukazała się w sierpniu na łamach czasopisma "Nature".