Настойчивость вашей бабушки в том, что вы получаете больше укусов насекомых, потому что вы «слаще», в конце концов, согласно новаторскому исследованию ученых Технологического института Вирджинии, может быть не таким уж надуманным.
Исследование, опубликованное 25 января в журнале Current Biology, показывает, что комары могут быстро запоминать запахи хозяев и что дофамин является ключевым посредником в этом процессе. Комары используют эту информацию и объединяют ее с другими стимулами, чтобы выработать предпочтения в отношении определенного вида позвоночных-хозяев и, в пределах этой популяции, определенных особей.
Однако исследование также доказало, что даже если человек считается восхитительно пахнущим, предпочтения комара могут измениться, если запах этого человека связан с неприятным ощущением. Хозяева, которые шлепают комаров или проявляют другие защитные действия, могут быть брошены, какими бы милыми они ни были.
Клеман Винаугер, доцент кафедры биохимии Технологического колледжа сельского хозяйства и наук о жизни Вирджинии, и Хлоя Лаондер, доцент кафедры биохимии, продемонстрировали, что комары проявляют черту, известную как аверсивное обучение, путем обучения самок. Комары Aedes aegypti связывают запахи (в том числе запахи человеческого тела) с неприятными толчками и вибрациями.
Двадцать четыре часа спустя те же самые комары были оценены с помощью ольфактометра Y-образного лабиринта, в котором они должны были лететь против ветра и выбирать между когда-то предпочитаемым запахом человеческого тела и контрольным запахом. Комары избегали запаха человеческого тела, что говорит о том, что они успешно обучены.
Применяя междисциплинарный подход и используя передовые методы, включая редактирование генов CRISPR и РНКи, ученые также смогли определить, что дофамин является ключевым медиатором аверсивного обучения у комаров.
Например, они нацеливались на определенные части мозга, участвующие в обонятельной интеграции, надев на комаров шлемы, которые позволяли записывать активность мозга и наблюдать за ней. Поместив комаров в симулятор полета насекомых и подвергнув комаров воздействию различных запахов, в том числе запахов человеческого тела, ученые наблюдали, как реагируют насекомые, обученные или нет. Они увидели, что нейронная активность в области мозга, где обрабатывается обонятельная информация, модулируется дофамином таким образом, что комарам легче различать запахи и, возможно, запоминать их.
«К сожалению, нет никакого способа точно узнать, что привлекает комара к конкретному человеку - особи состоят из уникальных молекулярных коктейлей, включающих комбинации из более чем 400 химических веществ», - сказал Лаондер.«Однако теперь мы знаем, что комары способны усваивать запахи, испускаемые их хозяином, и избегать тех, которые были более защитными».
«Понимание этих механизмов обучения и предпочтений комаров может дать новые инструменты для борьбы с комарами», - сказал Винаугер. «Например, мы могли бы нацеливаться на способность комаров к обучению и либо нарушать ее, либо использовать в своих интересах».
Комары Aedes aegypti являются переносчиками вирусов лихорадки Зика, лихорадки денге, чикунгуньи и желтой лихорадки и могут быть обнаружены в тропических и субтропических регионах по всему миру. Vinauger и Lahondère связаны с Университетским институтом наук о жизни Fralin, который поддерживает исследования трансмиссивных болезней в качестве основного направления деятельности.