Если вы разочаровали комара, он научится избегать вашего запаха
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.
