Ученые нашли акустический способ уничтожения малярийных комаров
Новые возможности для борьбы с комарами — переносчиками различных болезней, в числе которых малярия, открыли при изучении уникальной слуховой системы комаров биологи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, 16 января сообщает сайт австралийский сайт научных новостей Science Alert.
Изучая процесс воспроизводства в популяции комаров, ученые установили, что самец находит самку «по слуху»: ритуал спаривания комаров включает в себя самца, который идентифицирует и преследует летающую самку по ее слабому, в отличие от самцов, тону полета.
Если самец не сможет услышать самку, то его погоня не будет иметь успеха, и спаривания не произойдет. Таким образом, размножение комаров в решающей степени зависит от их слуха.
Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе рассказали, что изучили поведение комаров, вызывающих малярию (вид Anopheles gambiae), чтобы лучше понять, как самцы слышат самку, чтобы найти себе пару. Результаты их исследования недавно были опубликованы в журнале Science Advances.
Ученые пояснили: уши обоих полов комаров почти глухи к звукам полета друг друга, так как их частота слишком высока для того, чтобы их можно было услышать. Чтобы всё-таки услышать друг друга, они заимствуют «трюк» из физики.
Когда мужские и женские тона полета объединяются в ухе комара, они создают низкочастотные — и, следовательно, слышимые — «фантомные тона», являющиеся продуктами искажения. При этом само искажение существует только внутри уха комара и не может быть услышано или записано внешним источником.
Поэтому, чтобы услышать летящую самку, комару-самцу нужно летать, а его собственный тон полета должен находиться в определенном диапазоне частот, чтобы генерировать у самки слышимые искажения.
Ученые записали звуки полета (ударов крыльев) комаров в инкубаторах, оснащенных высокочувствительными микрофонами. Эксперименты включали наблюдения за 100 самцами и 100 самками, находившимися в инкубаторах по отдельности (отдельно один самец или одна самка), а также в смешанном инкубаторе с 50 комарами каждого пола. В инкубаторах исследователи имитировали условия их естественной среды обитания с помощью освещения и контроля температуры и влажности.
В течение нескольких дней и в разное время суток измерялась частота взмахов крыльев комаров и было обнаружено, что самцы (но не самки) ежедневно меняли тональность своего полета, взмахивая крыльями примерно в 1,5 раза быстрее в сумерках, чем самки, чтобы обнаружить их в брачной стае. Такая стая в природе состоит из 1000 комаров-самцов и более и ее время от времени посещают несколько девственных самок.
Полученные результаты, считают ученые, открывают новые возможности для исследований эволюционной экологии слуха, уникальной слуховой системы комаров и поведения комаров в более широком смысле.
Однако они также могут внести свой вклад в усилия по борьбе с комарами. В рамках программ борьбы с переносчиками болезней, чтобы уничтожить местную популяцию комаров, в дикую природу будут выпущены самцы-мутанты, генетически модифицированные таким образом, чтобы их спаривание с самкой приводило к нежизнеспособному потомству.
Эффективность спаривания в этом контексте в значительной степени зависит от способности модифицированных самцов слышать «местных» самок, поэтому так важны дальнейшие исследования уникальной слуховой системы комаров. Также необходимо оценить распределение тонов полета самцов и самок и диапазон слышимости самцов, прежде чем выпускать комаров-мутантов, подытожили исследователи.
Напомним, в декабре 2021 года ВОЗ сообщила о 241 млн случаев заболевания малярией в 2020 году, тогда как в 2019 году ею заболели 219 млн человек. Из заболевших в прошлом году скончались 627 000 человек. 96% смертей пришлось на Африку, а около 80% умерших от малярии — это дети в возрасте до пяти лет.
Ранее ИА Красная Весна сообщало, что шведские ученые нашли новый экологически безопасный способ уничтожения комаров, переносящих малярию.
