Комарите ги наоѓаат луѓето со комбинирање на јаглерод диоксид, телесна топлина, инфрацрвено зрачење и хемија на кожата. Еве што покажуваат рецензираните истражувања за секој сигнал.
Јаглеродниот диоксид го започнува пребарувањето
Комарецот во лов започнува со облак јаглероден диоксид. Секој издишен здив го испушта, а тој патува по ветрот доволно далеку за да ја предупреди женката дека во близина има топлокрвен домаќин. Сорелс и колегите, во текст во eLife од 2022 година, покажаа нешто важно за тој прв сигнал. Работејќи со Aedes aegypti, тие испорачаа еден петсекунден пулс на јаглероден диоксид и го набљудуваа однесувањето потоа. Женките останаа во засилено ловечко состојба повеќе од десет минути, станувајќи далеку почувствителни на телесната топлина. Некои се хранеа со замени за крвен оброк до четиринаесет минути по првобитната изложеност. Состојбата се појави само кај ненахранети женки што бараат крв; неодамна нахранетите женки и мажјаците не ја покажаа. Јаглеродниот диоксид, со други зборови, не само што привлекува. Тој го префрла комарецот во постојан режим на пребарување.
Телесна топлина и инфрацрвено зрачење одблизу
Кога комарецот е близу, топлината станува употреблив компас. Chandel и соработниците, во текст во Nature во 2024 година, покажаа дека женките Aedes aegypti чувствуваат инфрацрвено термичко зрачење што доаѓа од човечката кожа. Авторите го опишуваат инфрацрвеното зрачење како извонреден насочен сигнал за средно растојание што делува заедно со другите сетила, а не самостојно. Женките претпочитаа инфрацрвен извор на растојание до околу 70 cm; над тоа, претпочитањето остро опадна, достигнувајќи индекс на претпочитање од 0,15 на 80 cm и никакво на 90 cm. Додавањето јаглерод диоксид, човечки мирис и инфрацрвено зрачење на 34 степени Целзиусови го удвои однесувањето при барање домаќин. Индексот на барање домаќин се зголеми од 6,50% на 12,93%. Привлечноста го достигна врвот на 34 степени Целзиусови, температурата на човечката кожа.
Молекуларниот прекинувач за откривање топлина
Инфрацрвениот сигнал зависи од специфичен канал активиран од топлина. Chandel и соработниците наведуваат дека откривањето инфрацрвено термичко зрачење бара TRPA1, јонски канал изразен во неврони на врвот од антената на комарецот. Два опсини стојат покрај него во тие неврони и ја зголемуваат чувствителноста кога инфрацрвениот интензитет е низок. Системот се однесува како термометар прилагоден на кожата. Претпочитањето ја следеше температурната разлика меѓу целта и околниот воздух, па сигналот слабее кога околината се приближува до температурата на кожата. Тој детаљ објаснува зошто комарците ловат помалку во најжешкиот дел од многу топол ден и зошто комбинацијата на сигнали е важна. Топлината сама ретко го завршува патувањето; таа го стеснува последниот пристап откако јаглерод диоксидот и мирисот веќе го доближиле инсектот.
Мирисот на кожата е личен
Различните луѓе привлекуваат различен број каснувања, а De Obaldia и соработниците истражиле зошто. Во текст во Cell во 2022 година, тие тестирале 64 здрави испитаници. Секој носел најлонски нараквици на подлактиците по шест часа по миењето, а носената ткаенина одела во двојни олфактометарски тестови со Aedes aegypti. Тимот спровел повеќе од 2.330 тестови на однесување во текот на 174 експериментални дена. Претпочитањата се покажаа извонредно стабилни со месеци и години и се задржаа кај два диви типа на соеви на комарци. Најпривлечниот испитаник постигна четири пати повисок резултат од следниот најпривлечен и над 100 пати повисок од двата најмалку привлечни. Хемиската анализа го поврза тоа рангирање со зголемени карбоксилни киселини во кожата, особено пентадеканоична, хептадеканоична и нонадеканоична киселина.
Ниту еден рецептор сам по себе не ја објаснува привлечноста
Тимот на Де Обадлија исто така провери дали еден рецепторски пат контролира колку привлечен изгледа некој човек. Мутираните комарци на кои им недостигаа јонотропните рецепторски корецептори Ir8a, Ir25a или Ir76b покажаа силно намалена привлечност кон човечкиот мирис во целина, но сепак разликуваа високо привлечни испитаници од слабо привлечни. Мутантите на Orco го задржаа рангирањето на преференции како кај дивиот тип. Резултатот значи дека ниту еден рецепторски пат не ја објаснува разликата меѓу луѓето. Мешавините на мириси, нивоата на киселини и другите соединенија придонесуваат. За читател кој сака да ги разбере личните стапки на каснување, тоа е корисен контекст. Привлечноста не е една хемикалија или еден ген кај комарецот. Таа е сложен сигнал од човечката кожа, а инсектот го чита преку неколку паралелни системи.
Бактериите на кожата ја обликуваат мешавината
Микробите на кожата помагаат да се произведат хемикалиите што комарците ги мирисаат. Верхулст и колегите објавија студија во PLoS ONE во 2011 година со која го тестираа ова со Anopheles gambiae sensu stricto, вектор на маларија. Учествуваа четириесет и осум возрасни машки доброволци на возраст од 20 до 64 години, а испарувањата собрани од нивните стапала беа тестирани против стандард на амонијак во олфактометриски биолошки тестови. Високо привлечните поединци имаа значително поголемо бактериско изобилство, но помала разновидност од слабо привлечните поединци. На длабочина на секвенционирање од 1000, филогенетската разновидност беше 38% поголема во слабо привлечната група. Видовите Staphylococcus беа 2,62 пати поизобилни во високо привлечната група, додека видовите Pseudomonas беа 3,11 пати поизобилни во слабо привлечната група. Авторите заклучуваат дека составот на кожната микробиота директно влијае на привлечноста на домаќинот.
Зошто ова е важно за превенцијата
Претпочитањето за каснување луѓе делумно е наследна особина на популациите комарци, а не фиксна одлика на секој вид. Мекбрајд и колегите, во текст објавен во Nature во 2014 година, проучувале домашни и шумски форми на Aedes aegypti во Кенија. Шумските женки претпочитале заморче, додека домашните женки слабо претпочитале човек и реагирале околу двапати почесто вкупно. Авторите таа промена ја поврзале со зголемената експресија и чувствителноста на лигандите на мирисниот рецептор Or4, кој реагира на човечка мирисна фракција што одговара на 6-methyl-5-hepten-2-one, познат како сулкатон. Седум главни алели на Or4 се издвоиле во проучуваните популации, а двата ефекта заедно објасниле 92% од варијацијата. Ова истражување објаснува зошто јаглеродниот диоксид, топлината и хемијата на кожата се спојуваат во толку ефикасен систем за лов, и зошто физичките бариери и правилно специфицираните одбивни средства остануваат практична заштита.
Sources
- Nature: Термичкото инфрацрвено зрачење го насочува однесувањето на барање домаќин кај комарците Aedes aegypti
- Cell: Различната привлечност на комарците кон луѓето е поврзана со нивоата на карбоксилни киселини што потекнуваат од кожата
- eLife: Постојана состојба на однесување овозможува продолжено ловење на луѓе од страна на комарците
- PLoS ONE: Составот на човечката кожна микробиота влијае врз привлечноста кон комарците што пренесуваат маларија
- Nature: Еволуцијата на претпочитањето на комарците кон луѓе поврзана со рецептор за мириси