На нашей планете обитает более 3,5 тыс. видов кровососущих комаров, но лишь некоторые из них питаются на людях, становясь переносчиками тяжелых болезней, таких как малярия. Ученые реконструировали цепочку эволюционных событий, которая привела развитию у кровососов из Юго-Восточной Азии специфической тяги к нашей крови
Сегодня в мире одной только малярией, переносимой кровососущими комарами, ежегодно заболевает почти четверть миллиарда человек. И в этой ситуации ответ на вопрос «почему мы?», или «как у этих насекомых развилась антропофилия?», имеет не только академический интерес.
В Юго-Восточной Азии основными переносчиками тропической малярии являются несколько видов комаров рода Anopheles leucosphyrus группы Leucosphyrus. Эти насекомые распространяют и другие патогенные микроорганизмы помимо малярийного плазмодия.
До последнего времени существовали две основные гипотезы об
эволюционных истоках их антропофилии. Согласно одной из них,
специализация на человеке развилась у одного их общего предка около 1,8
млн лет назад, когда в Юго-Восточной Азии появились ранние гоминины (это подсемейство приматов включает в себя человека и его вымерших предков). Вторая гипотеза предполагала, что этот признак возникал среди них несколько раз независимо, и при этом значительно позже – после появлении в регионе 76–63 тыс. лет назад людей современного физического типа.
Для проверки этих версий международная группа ученых изучила ДНК 38 комариных особей, принадлежащих к 11 видам группы Leucosphyrus, обитающих в Юго-Восточной Азии. С помощью методов биоинформатики исследователи реконструировали эволюционную историю этих видов и определили момент возникновения их «человеческой» специализации.
На основе результатов исследования был сделан вывод, что антропофилия, по-видимому, возникла у предков Leucosphyrus лишь однажды – в раннем плейстоцене, примерно 2,9–1,6 млн лет назад, а до этого времени предковые формы этих кровососов питались преимущественно на диких приматах. Случилось это в регионе Сундаланд, который включает Малайский п-ов, Борнео, Суматру и Яву. Затем эта эволюционная линия породила другие антропофильные виды.
Этот период совпадает с самой ранней предполагаемой датой появления в Юго-Восточной Азии гомининов, а именно Homo erectus (около 1,8 млн лет назад), что значительно предшествует появлению в этом регионе людей современного физического типа, а также возникновению антропофилии у африканских переносчиков малярии – Anopheles gambiae и Anopheles coluzzii.
Как известно, комары используют целый арсенал органов чувств для поиска своих хозяев. Основную роль в развитии пищевых предпочтений играют эволюционные изменения генов обонятельных рецепторов и их «тонкая настройка» через модификацию их активности и специфичности. Смена
пищевой специализации комаров требует множественных изменений в генах,
кодирующих эти рецепторы, которые должны быть «настроены» на запах
человеческого тела, а также ряда других генов.
Теперь можно считать доказанным, что узкая специализация азиатских
переносчиков малярии стала эволюционным ответом на рост численности в
регионе первых гомининов. У этой тучи есть и светлая каемка: единичность
такого события вместе с фактом, что смена прокормителя у комара –
сложный и длительный процесс, требующий глубокой генетической
перестройки, дает основания не бояться, что другие виды комаров смогут в
ближайшем будущем адаптироваться к человеку и пополнить число
переносчиков опасных болезней.
Фото: https://commons.wikimedia.org
Публикации по теме:
Вирус Зика: на гребне чрезвычайного положения
Природно-очаговые инфекции и их источники. Вводная лекция