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Beschmieren Sie Ihre Haut mit Insektenschutzmitteln und zünden Sie Citronella-Kerzen an, um Mücken fernzuhalten? Aber keine Lösung ist perfekt, denn Mücken haben sich so entwickelt, dass sie eine dreifache Bedrohung durch visuelle, olfaktorische und thermische Hinweise nutzen, um ihre menschlichen Ziele anzusteuern, so eine neue Studie des Caltech-Instituts.
Die Studie erscheint in der Online-Ausgabe der Zeitschrift Current Biology vom 17. Juli.
Wenn ein erwachsenes Mückenweibchen eine Blutmahlzeit braucht, um ihre Jungen zu ernähren, sucht sie nach einem Wirt – oft einem Menschen. Viele Insekten, darunter auch Stechmücken, werden vom Geruch des Kohlendioxidgases (CO2) angezogen, das Menschen und andere Tiere auf natürliche Weise ausatmen. Stechmücken können jedoch auch andere Signale wahrnehmen, die ihnen die Nähe eines Menschen signalisieren. Sie nutzen ihr Sehvermögen, um einen Wirt zu erkennen, und thermische Informationen, um die Körperwärme zu erfassen.
Um einen menschlichen Wirt zu finden, müssen die Mücken sensorische Hinweise integrieren, die räumlich und zeitlich voneinander getrennt sind. Diese sensorische Integration ist das Ergebnis ihrer mehrgleisigen Strategie, die damit beginnt, dass sie eine CO2-Fahne im Wind verfolgen. Forschungen des Dickinson-Labors zeigen, dass Mücken auch auf CO2 reagieren, indem sie visuelle Merkmale erkunden, die sie sonst ignorieren. Dieses Verhalten lenkt sie in Richtung potenzieller Wirte, wo sie Hinweise wie Wärme nutzen, um einen Landeplatz zu finden. Bildnachweis: Lance Hayashida/Caltech
Moskitos kombinieren diese Informationen, um den Weg zu ihrer nächsten Mahlzeit zu finden.
Um herauszufinden, wie und wann die Mücken jede Art von sensorischer Information nutzen, ließen die Forscher hungrige, gepaarte weibliche Mücken in einen Windkanal frei, in dem verschiedene sensorische Hinweise unabhängig voneinander gesteuert werden konnten. Die Forscher injizierten eine hochkonzentrierte CO2-Fahne in den Tunnel, die das Signal des menschlichen Atems imitierte. In einer Reihe von Experimenten stellten sie fest, dass die Insekten von dem CO2 angezogen wurden, das ein Indikator für einen Wirt in der Nähe ist, und dass sie auch viel Zeit in der Nähe von kontrastreichen Objekten verbrachten, um die Experimente zu kontrollieren – man denke an einen Menschen. In einer anderen Versuchsreihe, in der thermische Faktoren getestet wurden, stellten die Forscher fest, dass Mücken von Wärme angezogen werden.
Lesen Sie hier mehr darüber, wie die Forscher zu ihren Ergebnissen gekommen sind
Die aus all diesen Experimenten gewonnenen Informationen ermöglichten es den Forschern, ein Modell zu erstellen, wie die Mücke ihren Wirt über verschiedene Entfernungen findet. Sie stellen die Hypothese auf, dass eine Mücke aus 10 bis 50 Metern Entfernung die CO2-Fahne ihres Wirts riecht. Wenn sie näher fliegt – bis auf 5 bis 15 Meter – beginnt sie den Wirt zu sehen. Dann kann die Mücke, geleitet von visuellen Hinweisen, die sie noch näher heranführen, die Körperwärme des Wirtes wahrnehmen. Dies geschieht in einer Entfernung von weniger als einem Meter.
Michael Dickinson, Professor für Bioengineering am California Institute of Technology, ist der Hauptautor der Studie. Dickinson sagte:
Unsere Experimente deuten darauf hin, dass weibliche Moskitos bei der Nahrungssuche auf eine recht elegante Weise vorgehen. Sie achten erst dann auf visuelle Merkmale, wenn sie einen Geruch wahrnehmen, der auf die Anwesenheit eines Wirts in der Nähe hinweist. Dadurch wird sichergestellt, dass sie ihre Zeit nicht mit der Untersuchung falscher Ziele wie Felsen und Vegetation verschwenden. Unsere nächste Herausforderung besteht darin, die Schaltkreise im Gehirn aufzudecken, die es ermöglichen, dass ein Geruch die Art und Weise, wie sie auf ein visuelles Bild reagieren, so tiefgreifend verändert.
Die Studie zeichnet ein düsteres Bild für diejenigen, die hoffen, Mückenstiche zu vermeiden. Am Ende der Studie stellen die Autoren fest:
Selbst wenn es möglich wäre, den Atem unbegrenzt anzuhalten, würde ein anderer Mensch, der in der Nähe oder einige Meter weiter oben atmet, eine CO2-Fahne erzeugen, die Moskitos so nahe an Sie heranführen könnte, dass sie Ihre visuelle Signatur erkennen könnten. Die beste Verteidigung ist daher, sich unsichtbar oder zumindest optisch getarnt zu machen. Aber selbst in diesem Fall könnten die Mücken Sie immer noch anhand der Wärmesignatur Ihres Körpers aufspüren. Die unabhängige und sich wiederholende Natur der sensorisch-motorischen Reflexe macht die Strategie der Mücken bei der Wirtssuche ärgerlich robust.
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Fazit: Laut einer Caltech-Studie nutzen Moskitos eine dreifache Bedrohung aus visuellen, olfaktorischen und thermischen Hinweisen, um ihre menschlichen Ziele anzusteuern.
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