Если вы разочаровали комара, он научится избегать вашего запаха

25 января 2018



Большинство из нас, конечно, не думают о том, что комары — способные ученики. Но мы ошибались.

В статье, опубликованной 25 января 2018 в «Current Biology», исследователи из Университета Вашингтона сообщают, что москиты способны ассоциировать запах с отталкивающим событием, например, механическим ударом, комар запоминает, кто его обманывает. В результате они будут избегать этого запаха в следующий раз.

«Запах, с которым комары встретились при неприятных обстоятельствах, вызывает у них отвратительные реакции в том же порядке, что и ответы на DEET (один из самых эффективных репеллентов для москитов)», — заявил профессор биологии Вашингтонского университета Джефф Риффел, возглавляющий исследование. «Более того, комары помнят выученные запахи в течение нескольких дней».

Исследователи уже знали, что комары не кусают наугад. Они выказывают очевидные предпочтения некоторым людям, в сравнении с другими. Риффел и его коллеги хотели узнать больше о том, как обучение может повлиять на предпочтения кусающих москитов.

Привязанный, летающий жёлтолихорадочный комар.

В качестве первого шага они обучили москитов, соединяя запах определенного человека или вида животных — например, крысу или курицу — с механическим ударом. Для имитации вибраций и ускорений механического удара они использовали вихревой смеситель (силу его воздействия помогали рассчитать специальные анемометры). Насекомые быстро улавливали связь между запахом хозяина и механическим ударом и использовали эту информацию при определении направления полета — хотя интересно, что комары так и не научились избегать запаха цыпленка.

Обучение у многих животных, от пчел до людей, зависит от уровня дофамина в мозге. Дополнительные эксперименты Риффелла и его команды показали, что дофамин необходим и для обучения москитов. Генетически модифицированные комары, лишенные рецепторов дофамина, утратили способность учиться.

Исследователи также приклеили комаров на обычную трехмерную миниатюрную «арену», в которой насекомые могли летать на месте, в то время как исследователи регистрировали активность нейронов в обонятельном центре их мозга. Эти эксперименты показали, что без дофамина эти нейроны были менее склонны к возбуждению. В результате способность обрабатывать и изучать информацию о запахе у комаров понизилась.

«Арена», в которой исследователи проверяли реакции москитов на разные запахи.

Привязанный, летающий комаров, подключенный к датчикам для записи электрофизиологической информации в мозг.

По мнению исследователей, эти данные могут помочь в борьбе с москитами и снизить заболеваемость инфекциями, передающихся трансмиссивно через укусы комаров.

«Понимая, как именно москиты принимают решения о том, кого укусить, и как обучение влияет на это, мы можем лучше понять строение их генов и нейронов, а также их поведение», — сказал Риффел. «Это может привести к созданию более эффективных инструментов борьбы с этими насекомыми».

Окрашивание допамина в мозге жёлтолихорадочного комара.

Изучив, как москиты учатся избегать определенных хозяев, ученые приступили к исследованиям алгоритмов предпочтений комаров. Какие механизмы позволяют насекомым запоминать любимых хозяев? «В обоих случаях мы считаем, что основным компонентом выбора является дофамин», — сказал Риффел.