Малярийные комары и их ближайшие родичи научились «видеть» тепло тела человека и животных при помощи рецепторов, которые другие насекомые используют для защиты своего тела от переохлаждения.
Малярийный комар Anopheles gambiae
© Wikimedia Commons
«Москиты переносят инфекции, которые каждый год уносят жизни свыше 700 тысяч человек. Эти насекомые используют тепло для того, чтобы находить теплокровных жертв. Мы показали, что предки комаров приобрели эту способность во время перехода на новую «диету», приспособив для этого рецептор, который их двукрылые родичи использовали для защиты от холода», — отмечают исследователи.
Комары находят жертв сразу несколькими путями. Изначально они вычисляют их положение по избытку углекислого газа в воздухе, а потом используют тепло тела, а также пар и молекулы молочной кислоты, присутствующие в поте человека и животных, для выбора точки для посадки.
Биологи уже достаточно давно изучают то, как работает обоняние комаров и их тепловое зрение в надежде создать средства, отпугивающие насекомых или заставляющие их игнорировать человека. В последние годы эти исследования стали особенно важными из-за того, что комары начали вырабатывать стойкость к действию химикатов и ловушек.
Генетики из Гарварда и их коллеги из университета Брандейса в Уолтхэме (США) заинтересовались тем, как африканские малярийные комары (Anopheles gambiae) приобрели способность «видеть» тепло, которое излучает тело их жертв и отличать его от других источников инфракрасного излучения.
«Тепловизор» комаров
Ученые уже достаточно давно пытались найти «тепловизор» этих кровососущих беспозвоночных, однако все известные гены, которые насекомые и позвоночные животные используют для того, чтобы измерять температуру окружающей среды и избегать перегрева, не играли подобной роли в организме комаров. Их блокировка и удаление никак не влияла на способность разносчиков малярии находить новых жертв.
Авторы статьи подошли к этой проблеме с другой стороны, заметив, что мушки-дрозофилы, далекие родственники комаров, обладают еще одним типом рецепторов, которые помогают им избегать переохлаждения. Это натолкнуло исследователей на мысль, что комары научились «видеть» тепло, используя подобные клетки.
Генетики проследили за тем, как изменится поведение Anopheles gambiae, если из их генома удалить гены, отвечающие за работу трех подобных рецепторов, IR21a, IR25a и IR93a. Опыты показали, что роль «тепловизора» комаров играли рецепторы IR21a, покрывающие значительную часть антенн насекомых.
Эти нервные клетки, как выяснили ученые, очень чувствительны к перепадам температур, особенно в области между 30 и 37 градусами Цельсия, куда входят типичные температуры тела человека и тех животных, чью кровь пьют малярийные комары. Потеря этих нейронов примерно в три раза уменьшала успешность охоты Anopheles gambiae даже в том случае, если все химические «опознавательные черты» человеческого тела присутствовали рядом с ними.
Удаление гена также привело к тому, что насекомые с поврежденными рецепторами IR21a перестали реагировать на движения рук ученых и спасаться от их ударов. Это позволяет надеяться на то, что средства, блокирующие работу этой части антенн комаров, значительно облегчат жизнь всех их жертвам, заключают ученые.
Статья опубликована в журнале Science
Источник: ИТАР-ТАСС
