Некоторые самки комаров быстро развивают более избирательное брачное поведение, когда сталкиваются с экзистенциальной угрозой со стороны других инвазивных видов комаров, с одновременными изменениями в определенных генетических регионах, согласно новому исследованию Университета штата Северная Каролина. Полученные данные проливают свет на генетику брачного поведения насекомых и могут иметь значение для борьбы с комарами-вредителями, досаждающими людям.
Проблема заключается в замещении комаров Aedes aegypti (желтая лихорадка) двоюродным видом, Aedes albopictus (азиатский тигр), которое произошло на юго-востоке США в 1980-х годах. В этой «битве у Aedes» вторгшиеся A. albopictus уничтожили популяции A. aegypti по всему юго-востоку, оставив меньшие популяции A. aegypti в Ки-Уэсте, Флориде, Аризоне и некоторых других южных регионах. Комары A. aegypti переносят и распространяют многие заболевания, наносящие вред человеку, в том числе вирус Зика, лихорадку денге и чикунгунья.
Часть поглощения была связана с тем, как росли личинки каждого вида; Комары A. albopictus, похоже, смогли превзойти местных комаров. Но другой фактор также сыграл огромную роль в битве: когда самки A. aegypti спариваются с самцами A. albopictus - генетическое нет-нет - эти самки становятся бесплодными на всю жизнь, этот процесс называется «сатиризация». Самок A. albopictus не постигла та же участь; при спаривании с самцами A. aegypti потомство не производилось, но позже они могли быть плодовитыми при спаривании с самцами своего вида.
Марта Берфорд Рейскинд, доцент кафедры прикладной экологии в штате Северная Каролина и соответствующий автор статьи, описывающей исследование, и ее коллеги хотели больше узнать о том, как А.aegypti реагируют на этот тип угрозы и на то, что происходит в их генетическом коде по мере изменения их реакции.
Исследователи обнаружили, что самки A. aegypti быстро - всего за шесть поколений - стали более разборчивыми при выборе партнера, отказываясь от самцов A. albopictus в пользу самцов своего вида. Такая реакция возникла, когда самки A. aegypti подверглись воздействию двоюродных самцов в лаборатории и в дикой природе. Географическое положение, похоже, не имело значения: самки комаров во Флориде и Аризоне демонстрировали схожие генетические изменения.
«Мы хотели узнать, какие гены были вовлечены в эволюцию этой избирательности у самок комаров A. aegypti», - сказал Берфорд Рейскинд. «Теперь мы можем посмотреть на определенные участки генов и с уверенностью сказать, что они участвуют в брачном поведении».
Однако Избирательность имела свою цену. Берфорд Рейскинд сказал, что разборчивые самки комаров A. aegypti спариваются позже в течение своей короткой жизни - большинство из них живут две или три недели - и, как правило, были меньше..
«Инвазивные виды часто рассматриваются как лучшие конкуренты за скудные ресурсы, но, похоже, это не относится к этим комарам», - сказал Берфорд Рейскинд. «Это исследование предполагает, что действуют другие механизмы».
Берфорд Рейскинд надеется продолжить изучение генов, участвующих в брачном поведении, путем проведения более масштабного исследования, возможно, в местах, где комары A. aegypti и A. albopictus живут в относительно равной плотности.
Исследование опубликовано в Molecular Ecology. Майкл Рейскинд, адъюнкт-профессор энтомологии в штате Северная Каролина, и Пол Лабади, специалист по сельскохозяйственным исследованиям в штате Северная Каролина, выступили соавторами статьи, а также Ирка Баргиловски и Фил Лунибос из Университета Флориды.
Исследование было поддержано грантом Национального института здравоохранения R21 AI095780 и грантом декана Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни штата Северная Каролина.