Photo credit: iStock
Czy oblewasz swoją skórę repelentami na robaki i zapalasz świece cytronelowe by trzymać komary z dala? Te wysiłki mogą trzymać je na dystans przez jakiś czas, ale żadne rozwiązanie nie jest doskonałe, ponieważ komary ewoluowały, aby używać potrójnej groźby wizualnych, zapachowych i termicznych wskazówek, aby skupić się na swoich ludzkich celach, sugeruje nowe badanie Caltech.
Badanie pojawiło się w wersji online z 17 lipca w czasopiśmie Current Biology.
Gdy dorosła samica komara potrzebuje posiłku z krwi, aby nakarmić swoje młode, szuka gospodarza – często człowieka. Wiele owadów, w tym komary, są przyciągane przez zapach dwutlenku węgla (CO2) gazu, który ludzie i inne zwierzęta naturalnie wydychają. Jednak komary mogą również odbierać inne wskazówki, które sygnalizują, że człowiek jest w pobliżu. Używają one swojej wizji do zauważenia gospodarza i termicznych informacji sensorycznych do wykrycia ciepła ciała.
Aby znaleźć ludzkiego gospodarza, komary muszą zmierzyć się z trudnym zadaniem zintegrowania wskazówek sensorycznych, które są oddzielone w czasie i przestrzeni. Ta integracja sensoryczna następuje w wyniku ich wielokierunkowej strategii, która zaczyna się od śledzenia pióropusza CO2 pod wiatr. Badania z laboratorium Dickinsona wskazują, że komary reagują na CO2 również poprzez badanie cech wizualnych, które w przeciwnym razie ignorują. To zachowanie prowadzi je w kierunku potencjalnych żywicieli, gdzie wykorzystują wskazówki takie jak ciepło, aby zlokalizować miejsce lądowania. Image credit: Lance Hayashida/Caltech
Komary łączą te informacje, aby wyznaczyć drogę do następnego posiłku.
Aby dowiedzieć się, jak i kiedy komary wykorzystują każdy rodzaj informacji sensorycznej, badacze wypuścili głodne, zapłodnione samice komarów do tunelu aerodynamicznego, w którym różne wskazówki sensoryczne mogły być niezależnie kontrolowane. Badacze wstrzyknęli do tunelu pióropusz CO2 o wysokim stężeniu, naśladujący sygnał wytwarzany przez oddech człowieka. W serii eksperymentów odkryli, że owady zostały przyciągnięte przez CO2, który jest wskaźnikiem pobliskiego gospodarza, a także spędziłby dużo czasu wisząc w pobliżu eksperymentów kontrolnych obiektów o wysokim kontraście – pomyśl: człowiek. W innym zestawie eksperymentów, aby przetestować czynniki termiczne, badacze odkryli, że komary są przyciągane przez ciepło.
Czytaj więcej o tym, jak badacze uzyskali swoje wyniki tutaj
Informacje zebrane z tych wszystkich eksperymentów pozwoliły badaczom stworzyć model tego, jak komar znajduje swojego żywiciela na różnych dystansach. Postawili hipotezę, że z odległości od 10 do 50 metrów komar wyczuwa pióropusz CO2 gospodarza. Gdy podlatuje bliżej – na odległość 5 do 15 metrów – zaczyna widzieć żywiciela. Następnie, prowadzony przez wskazówki wizualne, które przyciągają go jeszcze bliżej, komar może wyczuć ciepło ciała żywiciela. Dzieje się to w odległości mniejszej niż metr.
Michael Dickinson, profesor bioinżynierii w Kalifornijskim Instytucie Technologii, jest głównym prowadzącym badania. Dickinson powiedział:
Nasze eksperymenty sugerują, że samice komarów robią to w dość elegancki sposób podczas poszukiwania pożywienia. Zwracają one uwagę na cechy wizualne dopiero po wykryciu zapachu, który wskazuje na obecność gospodarza w pobliżu. Dzięki temu nie tracą czasu na badanie fałszywych celów, takich jak skały czy roślinność. Naszym następnym wyzwaniem jest odkrycie obwodów w mózgu, które pozwalają zapachowi tak głęboko zmienić sposób, w jaki reagują na obraz wizualny.
Badanie maluje ponury obraz dla tych, którzy mają nadzieję uniknąć ukąszeń komarów. Na końcu pracy, autorzy zauważają:
Nawet jeśli byłoby to możliwe, aby wstrzymać oddech w nieskończoność, inny człowiek oddycha w pobliżu, lub kilka metrów pod wiatr, stworzyłby pióropusz CO2, który może prowadzić komary wystarczająco blisko ciebie, że mogą zablokować na wizualnej sygnatury. Najsilniejszą obroną jest więc stanie się niewidzialnym, lub przynajmniej wizualnie zakamuflowanym. Jednak nawet w tym przypadku, komary nadal mogą cię zlokalizować śledząc sygnaturę cieplną twojego ciała… . Niezależna i iteracyjna natura odruchów czuciowo-ruchowych sprawia, że strategia poszukiwania żywiciela przez komary jest irytująco solidna.
Cieszysz się EarthSky? Zapisz się na nasz bezpłatny codzienny biuletyn już dziś!
Dolna linia: Według badań Caltech, komary używają potrójnej groźby wizualnych, zapachowych i termicznych wskazówek, aby skupić się na swoich ludzkich celach.
Czytaj więcej z CalTech
Zespół EarthSky ma frajdę z dostarczania codziennych aktualizacji na temat kosmosu i świata. Uwielbiamy wasze zdjęcia i z radością przyjmujemy wasze wiadomości. Ziemia, Kosmos, Świat człowieka, Tonight.
.
