Исследование, опубликованное 25 января в журнале Current Biology, показывает, что комары могут быстро узнавать и запоминать запахи хозяев, и что дофамин является ключевым посредником этого процесса. Комары используют эту информацию и объединяют ее с другими стимулами для развития предпочтений в отношении определенного вида позвоночных-хозяев и, в пределах этой популяции, определенных особей.Тем не менее, исследование также доказало, что даже если считается, что человек обладает восхитительным запахом, предпочтения комара могут измениться, если запах этого человека ассоциируется с неприятным ощущением. От хозяев, которые бьют комаров или проявляют другие защитные действия, можно отказаться, как бы мило они ни выглядели.
Клемент Винаугер, доцент кафедры биохимии Технологического колледжа сельского хозяйства и естественных наук штата Вирджиния, и Хлоя Лахондере, доцент кафедры биохимии, продемонстрировали, что у комаров есть черта, известная как отвращение к обучению, путем обучения самок комаров Aedes aegypti ассоциировать запахи (в том числе запахи человеческого тела) с неприятными ударами и вибрациями.Двадцать четыре часа спустя тех же комаров оценивали с помощью ольфактометра Y-образного лабиринта, в котором они должны были лететь против ветра и выбирать между некогда предпочтительным запахом человеческого тела и контрольным запахом. Комары избегали запаха человеческого тела, предполагая, что они были успешно обучены.Применяя междисциплинарный подход и используя передовые методы, включая редактирование генов CRISPR и RNAi, ученые также смогли определить, что дофамин является ключевым медиатором аверсивного обучения у комаров.
Например, они нацелились на определенные части мозга, участвующие в обонятельной интеграции, надев на комаров шлемы, которые позволяли записывать и наблюдать за мозговой активностью. Поместив комаров в имитатор полета насекомых и подвергнув их воздействию различных запахов, в том числе запахов человеческого тела, ученые наблюдали за реакцией насекомых, обученных или нет. Они увидели, что нейронная активность в области мозга, где обрабатывается обонятельная информация, модулируется дофамином таким образом, что комарам легче распознавать запахи и, возможно, узнавать их.«К сожалению, невозможно точно узнать, что привлекает комара в конкретном человеке — люди состоят из уникальных молекулярных коктейлей, которые включают комбинации более чем 400 химических веществ», — сказал Лахондере. «Однако теперь мы знаем, что комары способны узнавать запахи, издаваемые их хозяином, и избегать запахов, которые носят более защитный характер».
«Понимание этих механизмов обучения и предпочтений комаров может предоставить новые инструменты для борьбы с комарами», — сказал Винаугер. «Например, мы могли бы нацеливаться на способность москитов к обучению и либо ослабить ее, либо использовать в своих интересах».Комары Aedes aegypti являются переносчиками вирусов лихорадки Зика, лихорадки денге, чикунгуньи и желтой лихорадки, и их можно найти в тропических и субтропических регионах по всему миру.
Винаугер и Лахондере связаны с университетским институтом естественных наук Фралина, который поддерживает исследования трансмиссивных болезней как одну из основных областей.