Камары знаходзяць людзей, спалучаючы вуглякіслы газ, цяпло цела, інфрачырвонае выпраменьванне і хімію скуры. Вось што паказваюць рэцэнзаваныя даследаванні пра кожны з гэтых сігналаў.
Дыяксід вугляроду пачынае пошук
Камар пачынае паляванне са струменя дыяксіду вугляроду. Кожны наш выдых выпускае яго, і ён разыходзіцца па ветры досыць далёка, каб папярэдзіць самку пра цёплакроўную ахвяру побач. Сорэлс і калегі ў часопісе eLife у 2022 годзе выявілі нешта важнае пра гэты першы сігнал. Працуючы з Aedes aegypti, яны падавалі адзін пяцісекундны імпульс дыяксіду вугляроду і назіралі за паводзінамі пасля. Самкі заставаліся ў узмоцненым паляўнічым стане больш за дзесяць хвілін, робячыся значна больш адчувальнымі да цяпла цела. Некаторыя сілкаваліся замяняльнікамі крывёй да чатырнаццаці хвілін пасля першапачатковага ўздзеяння. Гэты стан выяўляўся толькі ў някормленых самак у пошуку крыві, нядаўна кормленыя самкі і самцы яго не паказвалі. Такім чынам, дыяксід вугляроду не проста прываблівае. Ён пераключае камара ў пастаянны рэжым пошуку.
Цяпло цела і інфрачырвонае выпраменьванне на блізкай адлегласці
Калі камар ужо побач, цяпло становіцца надзейным компасам. Чандэл і яго калегі ў публікацыі ў Nature за 2024 год паказалі, што самкі Aedes aegypti адчуваюць цеплавое інфрачырвонае выпраменьванне, якое ідзе ад скуры чалавека. Аўтары апісваюць інфрачырвонае выпраменьванне як выдатны сярэднедыстанцыйны кіруючы сігнал, які дзейнічае разам з іншымі пачуццямі, а не сам па сабе. Самкі аддавалі перавагу крыніцы інфрачырвонага выпраменьвання на адлегласці да прыкладна 70 см; далей перавага рэзка падала, дасягаючы індэкса перавагі 0,15 на 80 см і нуля на 90 см. Даданне вуглякіслага газу, чалавечага паху і інфрачырвонага выпраменьвання пры 34 градусах Цэльсія падвойвала пошукавую паводзіны. Індэкс пошуку гаспадара вырас з 6,50% да 12,93%. Прыцягальнасць дасягала піку пры 34 градусах Цэльсія, тэмпературы скуры чалавека.
Малекулярны перамыкач для выяўлення цяпла
Сігнал інфрачырвонага выпраменьвання залежыць ад канкрэтнага канала, які актывуецца цяплом. Чандэл і калегі сцвярджаюць, што для выяўлення цеплавога інфрачырвонага выпраменьвання патрабуецца TRPA1, іённы канал, які экспрэсуецца ў нейронах на кончыку вусіка камара. Побач з ім у гэтых нейронах знаходзяцца два апсіны, якія павялічваюць адчувальнасць пры нізкай інтэнсіўнасці інфрачырвонага выпраменьвання. Сістэма паводзіць сябе як тэрмометр, настроены на скуру. Перавага адпавядала рознасці тэмператур паміж мэтай і навакольным паветрам, таму сігнал слабее, калі асяроддзе набліжаецца да тэмпературы скуры. Гэтая дэталь тлумачыць, чаму камары менш палююць у самую спякотную частку вельмі цёплага дня і чаму спалучэнне сігналаў мае значэнне. Адно цяпло рэдка даводзіць да канца; яно звужае заключны падыход, калі вуглякіслы газ і пах ужо паднеслі насякомае блізка.
Пах скуры індывідуальны
Розныя людзі прыцягваюць розную колькасць укусаў, і дэ Обалдыя з калегамі даследавалі чаму. У публікацыі ў Cell за 2022 год яны пратэставалі 64 здаровых удзельнікаў. Кожны насіў нейлонавыя рукавы на перадплеччы на працягу шасці гадзін пасля мыцця, і зношаная тканіна выкарыстоўвалася ў двухальтэрнатыўных алфактаметрычных тэстах з Aedes aegypti. Каманда правяла больш за 2 330 паводніцкіх выпрабаванняў на працягу 174 эксперыментальных дзён. Перавагі аказаліся дзіўна стабільнымі на працягу месяцаў і гадоў і захоўваліся ў двух дзікіх штамах камароў. Самы прывабны ўдзельнік атрымаў бал у чатыры разы вышэйшы за наступнага па прывабнасці і больш чым у 100 разоў вышэйшы за двух найменш прывабных. Хімічны аналіз звязаў гэты рэйтынг з павышаным утрыманнем карбонавых кіслот скуры, асабліва пентадэканавай, гептадэканавай і нанадэканавай кіслот.
Ніводны рэцэптар не тлумачыць прывабнасць цалкам
Каманда дэ Абальдыі таксама праверыла, ці кантралюе адзін рэцэптарны шлях тое, наколькі прывабным здаецца чалавек. Мутантныя камары без ка-рэцэптараў іанатропных рэцэптараў Ir8a, Ir25a або Ir76b паказвалі рэзка зніжаную прывабнасць да чалавечага паху ў цэлым, але ўсё ж адрознівалі вельмі прывабных удзельнікаў ад слаба прывабных. Мутанты Orco захавалі ранжыраванне пераваг дзікага тыпу. Вынік азначае, што ніводны асобны рэцэптарны шлях не тлумачыць розніцу паміж людзьмі. Сумясі пахаў, узроўні кіслот і іншыя злучэнні ўносяць свой уклад. Для чытача, які спрабуе зразумець уласную частату ўкусаў, гэта карысны кантэкст. Прывабнасць не зводзіцца да аднаго хімічнага рэчыва ці аднаго гена ў камары. Гэта складаны сігнал ад чалавечай скуры, і насякомае чытае яго праз некалькі паралельных сістэм.
Бактэрыі скуры фарміруюць сумясь
Мікробы скуры дапамагаюць утвараць хімічныя рэчывы, якія адчуваюць камары. Вергюлст і калегі апублікавалі ў PLoS ONE у 2011 годзе даследаванне, якое правярала гэта на Anopheles gambiae sensu stricto, пераносчыку малярыі. У ім удзельнічалі сорак восем дарослых мужчын-валахцёраў ва ўзросце ад 20 да 64 гадоў, а выдыханні, сабраныя з іх ступняў, тэсціравалі супраць стандарту аміяку ў аліфактаметрычных біяаналізах. Вельмі прывабныя асобы мелі значна вышэйшую багацце бактэрый, але ніжэйшую разнастайнасць, чым слаба прывабныя. Пры глыбіні секвеніравання 1000 філагенетычная разнастайнасць была на 38 працэнтаў вышэйшай у слаба прывабнай групе. Віды Staphylococcus былі ў 2,62 раза багацейшыя ў вельмі прывабнай групе, тады як віды Pseudomonas былі ў 3,11 раза багацейшыя ў слаба прывабнай групе. Аўтары робяць выснову, што склад мікрабіёты скуры непасрэдна ўплывае на прывабнасць гаспадара.
Чаму гэта важна для прафілактыкі
Схільнасць кусаць чалавека часткова з'яўляецца спадчыннай прыкметай папуляцый камароў, а не фіксаванай асаблівасцю кожнага віду. Макбрайд і калегі ў артыкуле ў Nature ў 2014 годзе вывучылі хатнюю і лясную формы Aedes aegypti ў Кеніі. Лясныя самкі аддавалі перавагу марской свінцы, а хатнія самкі слаба аддавалі перавагу чалавеку і ў цэлым рэагавалі прыблізна ўдвая часцей. Аўтары звязалі гэты зрух з павышанай экспрэсіяй і адчувальнасцю рэцэптараў паху Or4 да лігандаў, якія рэагуюць на фракцыю чалавечага паху, што адпавядае 6-метыл-5-гептэн-2-ону, вядомаму як сулкатон. У даследаваных папуляцыях разышліся сем асноўных алеляў Or4, і два эфекты разам тлумачылі 92% варыяцыі. Гэта даследаванне тлумачыць, чаму вуглякіслы газ, цяпло і хімія скуры ўтвараюць такую эфектыўную сістэму палявання, і чаму фізічныя бар'еры і правільна падабраныя рэпеленты застаюцца практычнай аховай.
Sources
- Nature: цеплавое інфрачырвонае выпраменьванне кіруе пошукам ахвяры ў камароў Aedes aegypti
- Cell: розная прывабнасць людзей для камароў звязана з узроўнем карбонавых кіслот, якія ўтвараюцца на скуры
- eLife: устойлівы паводзінавы стан дазваляе камарам доўга паляваць на людзей
- PLoS ONE: Састаў мікрабіёты скуры чалавека ўплывае на яе прывабнасць для камароў, якія пераносяць малярыю
- Nature: Эвалюцыя перавагі камароў да людзей звязаная з рэцэптарам паху