Znajdź zawartość

Każdy z nas przekonał się, że przed komarami nie ma ucieczki. Te małe bzyczące potwory, które zabijają więcej ludzi niż jakiekolwiek inne zwierzę, zawsze nas wyczują i znajdą sposób, by ugryźć. Naukowcy z Boston University odkryli właśnie, że komary mają wyjątkowo zorganizowany zmysł węchu, który wydaje się wyspecjalizowany do wyszukiwania ludzi. Odkrycie to znacząco zmienia naszą wiedzę dotyczącą węchu owadów. Przedmiotem badań amerykańskich naukowców był gatunek Aedes aegypti. Owady te przenoszą liczne niebezpieczne choroby, jak zika, chikungunya, żółta gorączka. Jeszcze do niedawna zamieszkiwały wyłącznie tropiki, jednak przez zmiany klimatyczne rozszerzają swój zasięg i coraz powszechniej występują np. w Europie czy Stanach Zjednoczonych. Rośnie więc obawa o pojawienie się chorób tropikalnych na obszarach, na których dotychczas nie występowały. Badania nad biologią komarów i sposobami ochrony przed nimi stają się więc coraz pilniejszą potrzebą. Ludzie wyczuwają zapachy dzięki neuronom węchowym znajdującym się w nosie. Uważa się, że w każdym z tych neuronów dochodzi do ekspresji jednego receptora węchowego. Mamy więc jeden receptor na jeden neuron. Zapachy wyczuwamy więc dzięki wielu różnym receptorom. Każdy z nich wiąże się z inną molekułą zapachową, przesyła informacje do mózgu, gdzie tworzona jest pełna mapa danego zapachu, dzięki czemu wiemy, co czujemy. Podobnie działa to u owadów, z tym że u nich za wyczuwanie zapachów odpowiedzialne są czułki. Okazuje się jednak, że zmysł węchu Aedes aegypti zorganizowany jest inaczej. U komarów w jednym neuronie dochodzi do ekspresji wielu receptorów węchowych. To szokująco dziwaczne. Nie tego się spodziewaliśmy, mówi kierująca grupą badawczą profesor Meg Younger. Na potrzeby badań grupa Younger stworzyła genetycznie zmodyfikowane komary, które świeciły pod wpływem pewnych zapachów. W ten sposób naukowcy mogli na bieżąco obserwować reakcję zwierząt na zapachy. Wykorzystali też techniki genetyczne do oznaczenia różnych grup neuronów węchowych. Badania wykazały, że komary posiadają niezwykły zmysł węchu, w którym w pojedynczym neuronie dochodzi do ekspresji wielu różnych receptorów. To wskazują na istnienie systemu redundancji i specjalizacji w wyczuwaniu ludzi. Odkrycie wyjaśnia też wyniki wcześniejszych badań, w czasie których usuwano komarom całe zestawy neuronów węchowych odpowiedzialnych za wyczuwanie dwutlenku węgla, co jednak nie przeszkadzało owadom w znalezieniu człowieka. Profesor Younger mówi, że przeprowadzone badania mogą wyjaśniać, dlaczego tak trudno jest uchronić się przed komarami. Teraz uczona chce zbadać, jak wyjątkowy system węchowy Aedes aegypti wpływa na zachowanie komarów. Jej celem jest opracowanie bardziej skutecznych repelentów lub też atraktantów, które będą dla komarów bardziej atrakcyjne niż człowiek. « powrót do artykułu

Komary zainfekowane wirusem dengi, są bardziej wrażliwe na wyższe temperatury, donoszą naukowcy z Pennsylvania State University. Zauważyli też podobną zależność w przypadku komarów zainfekowanych bakterią Wolbachia, która jest używana do zmniejszenia zdolności komarów do przenoszenia wirusów. Oba odkrycia oznaczają, że globalne ocieplenie może ograniczać rozprzestrzenianie się dengi, ale jednocześnie zmniejsza efektywność Wolbachii jako biologicznego czynnika kontrolującego rozprzestrzenianie się różnych chorób wirusowych. Denga to potencjalnie śmiertelna choroba, na którą nie ma lekarstwa. Jest ona przenoszona przez komary z gatunku Aedes aegypti. Gatunek ten jest odpowiedzialny również za przenoszenie innych chorób wirusowych, jak zika, chikungunya i żółta gorączka, mówi profesor Elizabeth McGraw, dziekan Wydziału Biologii na Penn State. Globalne ocieplenie oraz zwiększająca się urbanizacja spowodują, że do roku 2050 Aedes aegypti będą występowały na terenach zamieszkanych przez 50% ludzkości. To dramatycznie zwiększy liczbę osób narażonych na infekcje tymi wirusami, dodaje. Chcąc temu zapobiec, w ostatnich latach naukowcy prowadzą prace polegające na infekowaniu komarów bakterią Wolbachia i wypuszczaniu ich. Wolbachia jest nieszkodliwa dla ludzi i środowiska. Gdy znajduje się w organizmie komara uniemożliwia obecnym tam wirusom namnażanie się. Co ważne, Wolbachia jest przekazywana kolejnemu pokoleniu, dzięki czemu zyskujemy tani i łatwy sposób kontrolowania chorób wirusowych przenoszonych przez komary. McGraw wyjaśnia, że wirus dengi oraz Wolbachia infekują różne tkanki w organizmie komara. Nie czynią mu krzywdy, ale wywołują reakcję układ odpornościowego. Naukowcy zaczęli przypuszczać, że jeśli do wywołującego stres czynnika jakim jest infekcja, dodamy kolejny, czyli podwyższoną temperaturę, może to niekorzystnie wpłynąć na komary. By to zbadać uczeni zamykali komary we fiolkach, która następnie zanurzali w wodzie o temperaturze 42 stopni i obserwowali, na ile zwierzęta są ruchliwe. Badania wykazały, że komary zainfekowane dengą traciły ruchliwość trzykrotnie szybciej niż komary niezainfekowane. W przypadku infekcji Wolbachią zwierzęta traciły ruchliwość 4-krotnie szybciej niż niezainfekowana grupa kontrolna. Co interesujące, nie zaobserwowano, by komary będące nosicielami i dengi i Wolbachii traciły ruchliwość szybciej, niż te zainfekowane jednym z patogenów. Badania wskazują więc, że o ile globalne ocieplenie będzie czynnikiem limitującym rozprzestrzenianie się dengi, to jednocześnie może zniweczyć wysiłki na rzecz wykorzystania Wolbachii do kontroli innych chorób zakaźnych. « powrót do artykułu

Wstępne wyniki badań nad zainfekowanymi komarami dają nadzieję, że lepiej uda się kontrolować choroby tropikalne przenoszone przez te owady. W niektórych miejscach na świecie naukowcy wypuścili komary zarażone bakterią Wolbachia pipientis, która blokuje zdolność komarów do przenoszenia takich chorób jak denga, Zika czy chikungunya. Badania prowadzone przez niedochodową organizację World Mosquito Program (WMP) dają bardzo obiecujące wyniki. W niektórych miejscach liczba przypadków dengi zmniejszyła się aż o 76%. Wolbachia w sposób naturalny zaraża wiele owadów, ale nie komara Aedes aegypti. To pochodzący z Afryki i rozpowszechniony na całym świecie w strefach tropikalnych i subtropikalnych owad, który roznosi takie choroby jak gorączka Mayaro, denga, Zika, chikungunya, żółta gorączka i wiele innych chorób. Dlatego też naukowcy postanowili sztucznie infekować jaja Aedes aegypti i wypuszczać osobniki, które się z nich wykluły, w obszarach, na których prowadzone są eksperymenty. Tak zarażone dorosłe przekazują bakterię swojemu potomstwu. A gdy już Wolbachia dostanie się do komórek gospodarza, bakteria ta uniemożliwia wirusom takim jak denga replikowanie się, zatem komar nie zaraża. Naukowcy z WMP już kilka tygodni temu poinformowali, że po tym, jak 4 lata temu wypuścili w pobliżu australijskiego miasta Townsville komary zarażone Wolbachią, zanotowano tam tylko 4 przypadki dengi. Tymczasem w każdym wcześniejszym 4-letnim okresie od roku 2001 dengę diagnozowano tam u co najmniej 69 osób. To obiecujące dane, ale naukowcy potrzebowali czegoś więcej – danych, które pozwoliłyby porównać liczbę zachorowań na terenie, na którym wypuszczono zarażone A. aegypti z liczbą zachorowań na sąsiednim terenie, gdzie takich komarów nie wprowadzono. I takie informacje przekazano właśnie podczas dorocznego spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Medycyny Tropikalnej i Higieny. Pracująca dla WMP epidemiolog Katie Anders z australijskiego Monash University ujawniła dane z kontrolowanych testów polowych. Jeden z takich testów przeprowadzono na obrzeżach miasta Yogyakarta w Indonezji. W ciągu 2,5 roku od wypuszczenia komarów zarażonych Wolbachią zanotowano tam o 76% mniej przypadków dengi niż na pobliskim obszarze kontrolnym. Z kolei w pobliżu brazylijskiego miasta Niterói liczba przypadków chikungunyi zmniejszyła się o 75% w porównaniu z kontrolowanym obszarem. Tutaj ocena wpływu na zarażenia dengą była trudna, gdyż choroba ta rzadko tam występuje. Anders przyznaje, że dane te są obarczone ryzykiem błędu, gdyż wszystko zależy od tego, jak lokalni urzędnicy je zbierają, ponadto mogą pojawić się błędy w diagnozowaniu chorób, jednak mimo to napawają one optymizmem. Nie zawsze jednak opracowana przez naukowców metoda będzie działała. Naukowcy z Monash University zauważyli na przykład, że na badanym przez nich obszarze w Wietnamie doszło do gwałtownego spadku liczby komarów A. aegypti będących nosicielami Wolbachii pipientis. Uczeni sądzą, że mogły się do tego przyczynić upały. Eksperymenty laboratoryjne wykazały bowiem, że przy wysokich temperaturach u larw komarów występuje mniej bakterii. Podobne eksperymenty są jednak prowadzone również przez inne zespoły. Steven Sinkins z University of Glasgow wraz z zespołem zaraża komary innym szczepem Wolbachii, bardziej odpornym na wysokie temperatury. Niedawno naukowcy poinformowali, że na 6 obszarach Kuala Lumpur, gdzie wypuszczono takie komary, liczba przypadków dengi była o 40% mniejsza niż na obszarach kontrolnych. Obecnie oba zespoły prowadzą eksperymenty na większą skalę. W centrum Yogyakarty WMP wyznaczył 24 obszary, na których wypuszczono komary i obszary kontrolne. Dane na temat zachorowań będą zbierane od lokalnych klinik, gdzie będzie można odróżnić dengę od innych chorób powodujących gorączkę. Jak mówi biolog ewolucyjny Fred Golud z North Carolina State University, takie badania to „złoty standard” tego typu eksperymentów. Wstępne wyniki powinny być dostępne już w przyszłym roku. Jeśli będą one równie obiecujące, co dotychczasowe, można się spodziewać, że WHO zatwierdzi wypuszczanie na wolność zarażonych Wolbachią komarów jako metodę walki z chorobami przenoszonymi przez te owady. « powrót do artykułu

Ostatnie badania, których wyniki ukazały się w piśmie Acta Tropica, pokazują, że ugryzieniom komarów można zapobiec, odtwarzając dubstep, a konkretnie utwory Skrilleksa. Dźwięk jest kluczowy dla rozmnażania, przeżycia i utrzymania populacji wielu zwierząt. Mając to na uwadze, naukowcy wystawili dorosłe osobniki Aedes aegypti na oddziaływanie muzyki elektronicznej. W ten sposób oceniano, czy może ona spełniać funkcję repelenta. Ma to spore znaczenie, zważywszy, że A. aegypti przenoszą m.in. wirusy dengi czy zarodźce malarii. Naukowcy wybrali piosenkę Scary Monsters And Nice Sprites, ponieważ stanowi ona mieszaninę bardzo wysokich i bardzo niskich częstotliwości. U owadów wibracje o niskiej częstotliwości ułatwiają interakcje seksualne, zaś hałas zaburza percepcję sygnałów od przedstawicieli tego samego gatunku oraz żywicieli - wyjaśniają naukowcy. Wyniki uzyskane podczas eksperymentów okazały się zachęcające. Samice były "zainteresowane" utworem i atakowały żywicieli później i rzadziej niż komarzyce ze środowiska kontrolnego (bez dźwięków dubstepu). Wg biologów, częstotliwość żerowania na krwi była podczas odtwarzania muzyki niższa. Oprócz tego komary wystawiane na oddziaływanie muzyki Skrilleksa o wiele rzadziej kopulowały. Spostrzeżenie, że taka muzyka może odroczyć atak na żywiciela, ograniczyć żerowanie na krwi i zaburzyć spółkowanie, wskazuje na potencjał osobistej ochrony muzycznej i kontrolowania w ten sposób chorób roznoszonych przez komary Aedes.   « powrót do artykułu

Komary mogą słyszeć na większą odległość, niż ktokolwiek wcześniej przypuszczał. Dotąd naukowcy sądzili, że do słyszenia dalekiego zasięgu potrzebne są błony bębenkowe i że owłosione czułki wykorzystywane do słyszenia przez komary i inne owady działają tylko na krótszych dystansach do kilku centymetrów. Seria eksperymentów pokazała jednak, że komar egipski (Aedes aegypti), który jest wektorem takich chorób, jak żółta gorączka, gorączka Zachodniego Nilu czy denga, słyszy pewne częstotliwości nawet z odległości 10 m. Częstotliwości te pokrywają się z częstotliwościami lotu samic i ludzkiej mowy. Od dość dawna wiadomo, że samce komarów są wabione dźwiękiem uderzających skrzydeł samicy - podkreśla prof. Ron Hoy z Uniwersytetu Cornella. Ponieważ A. aegypti kopulują w locie i akt ten obejmuje wymianę sygnałów dźwiękowych w bliskiej odległości (mm-cm), zakładano, że intymny dystans odzwierciedla krótkodystansową wrażliwość dźwiękową ich narządów słuchowych. Tymczasem wykazano, że samce słyszą dźwięk lotu samicy z zaskakująco dużej odległości kilku, a nawet dziesięciu metrów i że reagują, podrywając się do lotu. Podczas badań dr Gil Menda z laboratorium Hoya umieszczał w mózgach komarów elektrodę i zbierał dane dot. stymulacji nerwu słuchowego przez dźwięki odtwarzane z głośnika ustawionego w odległości 10 m. Okazało się, że komary słyszą z odległości, które zwykle wymagają posiadania błon bębenkowych. Jak wyjaśniają naukowcy, błony bębenkowe wychwytują ciśnienie fal dźwiękowych, a włoski z czułków wyczuwają drgania cząstek powietrza. Kolejne eksperymenty prowadzono w komorze bezodbiciowej prof. Rona Milesa z Binghamton University. Stwierdziliśmy, że optimum częstotliwości, na które reagują komary, wynosi 150-500 herców - opowiada Menda. Autorzy publikacji z pisma Current Biology podkreślają, że aparat słuchowy komara egipskiego zapewnia wrażliwość na poziomie ciśnienia akustycznego rzędu nawet 31 dB SPL (od ang. Sound Pressure Level); dla porównania, przeciętny poziom ciśnienia akustycznego w cichych pomieszczeniach wynosi 40 dB SPL, a w trakcie rozmowy 60 dB SPL. Ponieważ szczytowa energia pierwszego formantu samogłosek ze spektrum ludzkiej mowy waha się w granicach ok. 200-1000 Hz i zwykle są one wypowiadane z 45-70 dB SPL, komary mogą je bez problemu słyszeć. Hoy podkreśla, że uzyskane wyniki nie pozwolą raczej na opracowanie użytecznych metod kontrolowania komarów. Otwierają za to drogę czułym mikrofonom kierunkowym i aparatom słuchowym, które bazują na drobnych włoskach, poruszanych przez cząstki powietrza wzburzone falami dźwiękowymi.   « powrót do artykułu