Летний вечер, пикник на природе или просто отдых во дворе, и вот он — надоедливый комариный писк. Крошечное насекомое целенаправленно летит на вас, чтобы напиться крови. Но как оно вас находит? Один из главных сигналов для комара — углекислый газ, который мы выдыхаем. Ученые давно об этом знали, но только сейчас впервые смоделировали, как именно устроен этот сложный механизм у комаров. Ранее мы писали, что единственная в мире страна без комаров потеряла свой статус.
Исследователи из Калифорнийского университета (США) создали подробные трехмерные модели нейронов комара, которые отвечают за обнаружение CO2. Для этого они использовали передовой метод — серийную блочную электронную микроскопию. Если просто, то ткань комариного «носа» многократно «снимали» и «разрезали» электронным лучем, получая огромное количество сверхточных снимков, которые затем собрали в 3D-модель. Результаты опубликовали в журнале National Academy of Sciences.
Что же обнаружили ученые?
Оказалось, что комары улавливают углекислый газ с помощью специальных чувствительных волосков — сенсилл. Внутри них находятся обонятельные нейроны, включая те, что «настроены» именно на CO2. Исследователи изучали комаров вида Aedes aegypti, которые переносят опасные вирусы — лихорадки денге, Зика, чикунгуньи.
Новые 3D-визуализации показали удивительные особенности строения. Нейроны, отвечающие за обнаружение углекислого газа, имеют сильно увеличенную площадь поверхности, что делает их сверхчувствительными. Кроме того, у них уникальная структура с большим количеством митохондрий — это «энергостанции» клетки. Такое строение указывает на то, что эти нейроны потребляют много энергии, постоянно находясь в режиме «сверхбдительности». Ранее мы писали, почему зимой бывают комары.
Почему комары — не мухи?
Ученые сравнили сенсоры комаров с аналогичными структурами у плодовых мушек. Оказалось, что у мух рецепторы для улавливания CO2 гораздо менее развиты.
«У плодовых мушек тоже есть рецепторы для улавливания углекислого газа, но они гораздо меньше, — отмечает профессор Су. — Для мух углекислый газ — это сигнал тревоги, который они избегают. Для комаров же углекислый газ — это сигнал к действию, который помогает им находить нас».
Понимание уникальных анатомических особенностей комаров, которые за миллионы лет эволюции идеально настроились на поиск крови, может помочь в разработке новых, более эффективных методов защиты от этих насекомых. Комары, перенося смертельно опасные болезни, считаются одними из самых смертоносных животных в мире.
Первую личинку комара мезозойской эры обнаружили археологи — как изменились насекомые? Какие привычки привлекают комаров, выяснили ученые
Читайте «Мою Планету» в Telegram