Малярийный комар в эстонии
Обновлено: 17.04.2024
Откуда в Москве малярия и где в России можно заболеть лихорадкой Западного Нила? Как глобальное потепление влияет на распространение боррелиоза? Ландшафтный эпидемиолог Варвара Миронова рассказывает о природно-очаговых болезнях, вспышках инфекционных заболеваний и связи изменений климата и очагов болезней. Это подкаст Terra Cognita, который делается при поддержке Русского географического общества.
Природно-очаговые болезни
Медицинская география — она же ландшафтная эпидемиология — изучает очаги и распространение инфекционных, паразитарных болезней. Представление о очагах болезней возникло еще в начале XX века, когда эпидемиолог Даниил Заболотный изучал монгольских сусликов и сделал предположение, что чума циркулирует в природных ландшафтах. Потом открыли энцефалит, другие природно-очаговые заболевания, а академик Евгений Павловский сформулировал теорию, что природный очаг — это ландшафт, в котором сосуществуют популяции возбудителя, хозяина (носителя болезни) и переносчика. Может летать сколько угодно малярийных комаров, но если рядом нет человека с малярийным плазмодием в крови, очага не будет.
Сейчас мы знаем, что может быть по-другому, и переносчик нужен не всегда. Например, у геморрагической лихорадки с почечным синдромом есть только носитель. Есть сапронозы — например, столбняк, тоже природно-очаговая болезнь, но резервуар у него — почва. То есть природный очаг это широкое понятие, для каждой болезни это своя экосистема, в которой существует возбудитель болезни.
Есть болезни, которыми можно заразиться только в очаге — например, клещевой энцефалит. Вспышка энцефалита возможна лишь в редких случаях — если сырое молоко от зараженной козы выпьет сразу много людей. Похожая история с трихинеллёзом: если зараженного кабана или медведя ели все гости на свадьбе, то вспышка будет, но обычно это точечные истории. Другие болезни легко выплескиваются за пределы очага. Например, грипп. Его природный очаг расположен в Восточном Китае, но он передается от человека к человеку. После выхода из очага природный носитель больше не нужен, и грипп легко распространяется. Аналогичная история произошла с коронавирусом.
Малярия
Сейчас малярия человека — это не одна болезнь, а четыре: трехдневная, тропическая, овале и четырехдневная. Сейчас еще говорят про пятый вид, обезьянью малярию из юго-восточной Азии, но она очень редко поражает человека — за всю историю может быть несколько сотен случаев, а открыта она почти сто лет назад.
Возбудители малярии это облигатные паразиты, в основном кровепаразиты, и они очень видоспецифичны: у мышей свои, у обезьян свои, у человека свои. У овале ареал разорван — довольно много в Африке, есть в Новой Гвинее, но она редко выходит за пределы очагов, в такие дебри мало кто заезжает. Четырехдневная малярия стала очень редкой, обычно два-три случая в год. Остальные два вида действительно важны для здравоохранения. В мире 240-250 миллионов случаев заражения малярией в год, смертность — 200-300 тысяч в год.
Малярия климатозависима. Для того чтобы в комаре развился паразит, нужна определенная сумма температур, сумма тепла, которую паразит накапливает. Для тропической малярии пороговая температура, ниже которой паразит развиваться в комаре не может — 18 градусов Цельсия, для трехдневной 17. Общая сумма тепла выше порога, которая должна накопиться для тропической малярии, составляет 111 градусов, для трехдневной — 105.
Основной ареал тропической малярии находится в Африке, но есть очаги и в Индии, Индокитае, восточном и юго-восточном Китае, в Южной Америке. Была она и в России: в начале ХХ века она встречалась до юга Архангельской области и была на первом месте среди всех инфекционных болезней (на втором месте был сифилис, на третьем — туберкулез). У нее было много народных названий: лихорадка, лихоманка, трясца и другие. Заразиться ей можно было в центре Москвы. Чудовищная вспышка была в 30-х годах прошлого века на лесоповале Сольвычегодска и окрестностей. Сюда свозили раскулаченных людей с Кубани, с Украины, северного Казахстана. Это продолжалось несколько теплых лет, малярией тогда заразились десятки тысяч переселенцев.
Тропическая малярия из Африки не воспринимается нашими комарами. Поэтому даже когда человек завозит ее сюда, он не может стать причиной заражения других людей. А вот трехдневная малярия прекрасно приспособлена для передачи у нас, поэтому каждый случай завоза потенциально опасен. Серьезная вспышка была в Московском регионе в начале 2000-х годов: малярию завезли иммигранты из Таджикистана, а паразиты созрели в комарах за несколько жарких летних недель в Москве. Это говорит о том, что всегда важно быть наготове.
Избежать заражения малярией и другими тропическими болезнями можно, если во время путешествий использовать репелленты, строго соблюдать правила гигиены. Перед поездкой очень важно прочитать рекомендации эпидемиологов по конкретной стране, узнать, с какими возбудителями вы можете встретиться, какие прививки нужно делать.
Изменения климата и болезни
Глобальные изменения климата неизбежно меняют условия распространения природно-очаговых болезней. Во-первых, рост температур создает все более благоприятные условия для развития паразитов. Это справедливо и для малярии, и для многих других болезней. Например, в России есть природные очаги лихорадки Западного Нила — они испокон веков существовали на Нижней Волге и нижнем Дону, сейчас болезнь пошла на север, описаны случаи передачи даже в Липецкой области.
Второй сюжет, связанный с изменениями климата, это расширение ареалов носителей. Например, сейчас на север продвигаются иксодовые клещи, а мы можем ожидать, что вмести с ними двигаются энцефалит и боррелиоз. Меняются условия зимовок многих резервуарных животных, они более активно размножаются. В Америке есть белоногий хомячок, самый главный резервуар болезни Лайма. Его численность выросла, он далеко продвинулся на север, появился в южной Канаде, вместе с ним двинулись клещи и болезнь.
Третий сюжет связан с выходом некоторых видов за границы своего ареала. Самый яркий пример - азиатский тигровый комар. Он жил в юго-восточной Азии и был вторичным переносчиком лихорадки Денге. Он очень легко размножается, делает это в кружке с водой или брошенной консервной банке. С некоторых пор он приспособился к удобной экологической нише — старым отработанным покрышкам, где собирается вода. Эти покрышки утилизируют далеко не везде, а потому часто перевозят по миру к местам переработки. С ними комар распространился по всему миру, а изменения климата обеспечили ему условия для выживания. Сначала он появился на Гавайях, потом в Европе, добрался до Индонезии, встречается у нас в Краснодарском крае. Оказалось, что в новых местах он легко включается в перенос вирусов, которых на родине не было. В их числе энефаломиелит в Америке, африканские лихорадки Зика и Чикунгунья.
Всем знаком неприятный комариный писк, услышав который, человек начинает размахивать руками, отгоняя надоедливое насекомое. Но это не всегда позволяет избавиться от кровососа. Укус обычного комара у здорового человека вызывает припухлость, которая со временем, как правило, проходит сама собой. Последствия же укуса зараженного малярийного комара не ограничиваются прыщиком.
Малярийный комар в момент поражения
Что же это за насекомое, приносящее неприятности своей жертве? Относятся они к отряду двукрылых. Имеют удлиненное тельце, достигающее в длину до 10 мм, длинные ноги, маленькую голову. Крылышки покрыты чешуйками, в состоянии покоя – располагаются одно над другим.
Малярийные комары имеют сложную челюстную систему. Она состоит из длинного хобота и нижней губы – трубочки, внутри которой находятся челюсти-пилочки. Прорезав кожу, насекомое проталкивает хоботок на глубину ближайшего капилляра, откуда сосет кровь.
Жизненный цикл
Развитие малярийных комаров, схоже с жизненным циклом обычных и имеет такие этапы:
Начальные три происходят в воде и длятся от недели до двух. При повышенной температуре, слабой заболоченности водоема – период развития минимален. Продолжительность жизни комара в стадии имаго от одного до двух месяцев.
Как отличить обычного комара от малярийного
Слева на фото малярийный комар
По внешнему виду крайне сложно отличить их друг от друга, хотя специалисты отмечают ряд особенностей.
- Задние ноги малярийных комаров намного длиннее передних.
- Положение тела, как бы вниз головой (подняв заднюю часть). Обычные комары держат тело прямо (параллельно поверхности).
- На крылышках у малярийных комаров имеются темные пятна.
- Усы, расположенные рядом с трубчатой губой, у обычных комаров намного короче, чем у малярийных.
Фото малярийного комара дает полное представление о его отличии от обычного. Интересной особенностью малярийных комаров является то, как они подлетают к жертве, перед укусом – совершая некий ритуальный танец.
Самка малярийного комара крупнее самца
Где обитают кровосососы — переносчики инфекций
Красным отмечены регионы обитания малярийного комара
Малярийные комары приспособлены к жизни практически на всех континентах. Их нет только в районах с крайне холодным климатом. Для размножения им нужны водоемы, на поверхности которых, они откладывают яйца. Из яйца вылупливается личинка, и находится в воде до тех пор, пока не вырастает во взрослого комара. Однако, не всякий водоем подходит для их размножения – насекомые не станут откладывать яйца в зарослях ряски и камыша, в кислую воду (сточную). Комары выбирают водоемы с чистой водой, водорослями, представляющими длинные и короткие нити, где удобно прятаться личинкам.
Внимание! В России несколько десятков видов оккупируют большие территории для своего обитания. Обыкновенный малярийный комар (Anopheles maculipennis), имея 5 видов-двойников, обитает в европейской части. Летом, от них страдает республика Татарстан и Казань.
Опасность для жизни из здоровья человека
Внешние признаки малярии
Симптоматика укусов
Все начинается так — нужно немедленно обратиться к врачу
Основным симптомом укуса малярийного комара является лихорадка, даже если в кровь попало малое количество зараженных паразитов. Малярия имеет 4 формы (тропическая, трехдневная, четырехдневная, овале) с отдельными особенностями. Болезнь делится на три стадии, им всем присущи свои признаки.
Такие симптомы болезни, как головная боль, жар, озноб, значительное потоотделение, присущи всем формам малярии, но каждая имеет свои особенности.
Так, продолжительность тропической малярии – от полугода до года. Трехдневная малярия, кроме общих симптомов, имеет чередующиеся через день приступы, которые начинаются в первой половине дня. Эта болезнь продолжается 2-3 года. Длительное течение болезни четырехдневной малярии, сопровождается приступами через два дня. Овале – одна из легких форм. Может пройти в течение двух недель, но в основном длится 3-4 года. Приступы – через день, в вечернее время.
Борьба с переносчиками малярии
Ведение борьбы с малярийным комаром должно начинаться не тогда, когда есть вспышки заболевания, а постоянно предупреждать ее, а значит – обезвреживать насекомых.
Места, где отмечено появление комариных особей, обрабатывают, распыляя с самолетов специальный препарат, водоемы – средством ДДТ. В настоящее время, водоемы, где водятся личинки малярийных комаров, обеззараживают с помощью пылеобразного препарата, безвредного для людей и других, кроме комаров, обитателей водоемов.
Важно! Не подвергайте угрозе свою жизнь и здоровье, посещая заболоченные местности, водоемы, в которых стоячая вода.
Когда вы собираетесь посетить страну, где о такой болезни, как малярия, знают не понаслышке, проведение профилактических мер будет более чем уместным. Проконсультируйтесь со специалистом-инфекционистом, чтобы поездка принесла пользу и удовлетворение, а не проблемы в виде инфекционной болезни. Это относится, с том числе, и к поездкам на Кавказ, в Татарстан, а также таежные районы России.
Малярийный комар является самым опасным представителем комариного семейства и героем различных пугающих историй. Обитает он во многих странах и способен переносить не только аллергены, но и малярию, которая является причиной гибели до полумиллиона человек ежегодно. В наших широтах многие не знают, как выглядит это существо с подпорченной репутацией, и часто принимают безвредного комара-долгоножку Комар-долгоножка: Малярийное мракобесие по поводу огромных деревенских комаров за малярийного, в то время, как он абсолютно безобиден для человека.
Малярийные комары или анофелесы - лат. anopheles, относятся к классу насекомые, представители типа членистоногие животные. Известно, что малярийный комар является переносчиком малярийных паразитов – возбудителей малярии. Человек заражается малярией от самок малярийного комара.
Малярийные комары известны всем как кровососы. Вонзая свой хоботок в кожу, самка комара сосет кровь. Ротовые органы комара превратились в колюще-сосущий аппарат. Подобно комнатной мухе, комары развиваются с полным превращением.
Когда малярийный комар сосет кровь больного малярией человека, в его желудок вместе с кровью попадают малярийные паразиты. В кишечнике, а затем в слюнных железах малярийного комара в течение 10 – 34 дней, паразиты продолжают развиваться. Длительность этого развития зависит от температуры и влажности воздуха. Комар, кусая другого человека, со слюной передает ему малярийных паразитов. Они проникают в кровь человека, где и начинают размножаться.
На человека нападает как обыкновенный комар, или пискун, так и малярийный комар. Однако переносчиком возбудителей малярии человека является именно малярийный комар.
Происхождение вида и описание
Малярийный комар
Малярийный комар — двукрылое насекомое, облигатный кровосос из подотряда длинноусые, являющийся переносчиком малярийных плазмодиев, которые считаются опаснейшими паразитами для человека. Латинское название этого вида членистоногих — анофелес, которое переводится как – вредный, бесполезный. Существует 400 разновидностей анофелесов, многие из них способны переносить малярию, а так же являться основным хозяином для ряда других опасных паразитов.
Известны несколько ископаемых разновидностей из отложений олигоцена и доминиканского янтаря. Некоторые историки считают, что именно малярия стала основной причиной падения Западной Римской империи в пятом веке. В те времена эпидемии вспыхивали в прибрежных районах Италии. Осушение многочисленных болот, прокладка новых дорог обернулись для жителей Рима практически постоянно зверствующей малярией. Еще Гиппократ описывал симптомы этого заболевания и связывал начало эпидемий малярии с природными условиями.
Интересный факт: Малярийные комары смотрят на мир через призму инфракрасных лучей, поэтому способны находить теплокровных животный, людей даже в кромешной тьме. В поисках объекта для получения порции еды – крови, эти членистоногие могут осуществлять полеты на расстояния до 60 километров.
Внешний вид и особенности
Как выглядит малярийный комар
Этот опасный представитель комариного семейства имеет тело овальной формы, длина которого может достигать 10 мм. Глаза у малярийного комара фестончатые, состоящие из огромного количества оммадитиев. Крылья насекомого овальные, сильно вытянутые, имеют множество прожилок и два бурых пятна. Комариное брюшко состоит из десятка члеников, два последних из них являются наружной частью полового аппарата. Усики и антенки, расположенные на маленькой голове служат для осязания, распознавания запахов. Комар имеет три пары ног, жужжальца, прикрепленные к груди.
Рот членистоногого – это настоящий колюще-режущий инструмент. Нижняя губа комара представляет тонкую трубку, служащую опорой для острых стилетов. С помощью двух пар челюстей членистоногое очень быстро нарушает целостность кожных покровов жертвы и через трубочку нижней губы всасывает кровь. У самцов, в связи с особенностью их питания, колющий аппарат атрофирован.
Даже обычный человек, зная некоторые особенности, может визуально определить – перед ним переносчик опасных паразитов или обыкновенный комар-пискун.
Отличительные особенности:
у опасных насекомых задние ноги значительно длинней передних, в то время как у обычных комаров они одинаковые;
задняя часть тельца анофелеса приподнята, а пискуны располагаются строго параллельно поверхности.
Ученые выделяют еще ряд отличий, которые могут быть замечены только при детальном рассмотрении специалистом:
крылышки анофелеса имеют чешуйки и покрыты бурыми пятнами;
длина усов, расположенных рядом с нижней губой, у малярийных комаров больше, чем у обычных представителей комариного семейства.
Особи, обитающие в жарких странах, отличаются светлым окрасом и небольшим размером, в прохладных районах встречаются комары темно-бурого цвета с более крупным тельцем. Личинки разных видов анофелесов так же имеют отличия в окраске и размере.
Интересный факт: Перед совершением укуса малярийный комар совершает движения, похожие на своеобразный танец.
Теперь Вы знаете как выглядит малярийный комар. Давайте же посмотрим, где он водится.
Где обитает малярийный комар?
Малярийный комар в России
Анофелесы приспособлены к жизни почти на всех континентах, исключение составляют лишь регионы с очень холодным климатом. В России обитает десять видов малярийных комаров, половина из которых встречается в центральной части страны. Считается, что с точки зрения распространения малярии они не опасны, так как вспышек малярии у нас не наблюдается, но эти существа могут разносить другие довольно серьезные заболевания. На территории России обитает и самый стойкий вид анофелесов, который выживает в тайге при таких условиях, когда не способны существовать даже возбудители малярии.
Наиболее опасные для человека индийский вид и группа африканских анофелесов, обитают в тропиках. Они комфортно чувствуют себя при высоких температурах. Для поселения они выбирают места вблизи различных водоемов, в том числе и болот, которые необходимы самкам для откладывания яиц и богаты микроорганизмами для питания потомства.
Около 90 процентов заболевших и умерших от малярии приходится на страны Африки. Вблизи Сахары встречается самая тяжелая форма этого заболевания – тропическая малярия, которая практически не оставляет шансов на выживание. Даже в странах, где возбудители малярии отсутствуют, довольно часто регистрируются случаи привозной малярии, и треть из них заканчивается смертью больного.
Интересный факт: Плазмодии – это одноклеточные организмы, некоторые их виды вызывают коварную малярию. В жизненном цикле плазмодий два хозяина: комар и позвоночное. Они могут паразитировать на грызунах, человеке, пресмыкающихся и птицах.
Чем питается малярийный комар?
Большой малярийный комар
Самки этих насекомых питаются кровью, но не постоянно, например, после откладывания яиц они переключаются на цветочный нектар, и этот период является самым безопасным для потенциальных жертв кровососущего насекомого. Самцы никогда не питаются кровью, они предпочитают все тот же нектар цветущих растений. Укусив заболевшего малярией, анофелес становится ее переносчиком. Для паразитов комар является главным хозяином, а позвоночное лишь промежуточным.
Анофелесы могут зимовать в виде оплодотворенных самок. Внутри самки малярийные плазмодии не могут пережить зиму, поэтому первые комары после зимы не являются переносчиками малярии. Чтобы женская особь малярийного комара смогла заразить снова, ей необходимо напиться крови больного малярией и после этого прожить пару недель, чтобы паразиты внутри нее сформировались. В условиях России это маловероятно, к тому же больше половины самок погибают в течение четырех суток после укуса зараженного малярией.
Интересный факт: Анофелес в течение одной секунды делает около 600 взмахов крылышками, которые воспринимаются человеком как писк. Звук, издаваемый при полете самцов и самок отличается по высоте, взрослые особи так же пищат более низко, чем молодые. Скорость полета малярийного комара превышает более 3 км в час.
Особенности характера и образа жизни
Укус малярийного комара
Малярийные комары в основном активны в ночное время. Для поисков пропитания самкам совсем не нужен солнечный свет – они быстро находят объект для атаки даже во тьме, ориентируясь на инфракрасные лучи от тела жертвы. Как и все комары, они очень навязчивые и долго не отстают, пока не сделают свое дело.
Анофелес отличается выносливостью и большой подвижностью. Он способен пролететь многие километры без посадки и отдыха. Большие перелеты в основном совершают самки в поисках пищи, в этом случае они способны на внушительные марш-броски в десятки километров. Самцы же практически всю жизнь проводят в одном месте, чаще всего на лужайках с большим количеством цветущих растений.
В странах, где влажный тропический климат они активны круглый год. В других местах обитания, особи, рожденные в конце лета и выжившие, впадают в спячку до весны. Для этого они выбирают укромные места, могут даже встречаться в человеческих жилищах. С первым теплом они просыпаются. Средний срок жизни малярийного комара около 50 дней.
Есть ряд факторов, которые могут увеличивать или укорачивать этот срок:
температура воздуха. Чем она ниже, тем дольше живут комары;
при недостатке питания насекомые живут дольше;
резкая смена климата так же укорачивают жизнь анофелесов.
Замечено, что жизненный цикл малярийных комаров, проживающих в лесных массивах, значительно короче, так как самке найти пропитание в таких условиях очень сложно.
Социальная структура и размножение
Уральский малярийный комар
Развитие анофелесов такое же, как у обычных комаров-пискунов и имеет следующие этапы:
Первые три проходят в воде, длятся от шести дней до пары недель. Если яйца откладываются в заболоченный водоем, то период развития короче, так как пропитания там больше и длится от недели до двух. Повышенная температура воды и воздуха так же влияют на скорость развития.
Среди малярийных комаров наблюдается половой диморфизм, так же разнополые особи имеют разное строение половых органов. Копуляция происходит при роении прямо на лету. Яйца созревают внутри самки в течение от 2 до 20 дней в зависимости от климата. Самая оптимальная температура 25-30 градусов – при ней созревание происходит за 2-3 суток. После завершения созревания самки малярийных комаров устремляются к водоемам для откладывания яиц. Кладка осуществляется в несколько подходов, общее количество яиц может достигать 500 штук.
Через несколько дней из яиц выходят личинки. При четвертой стадии созревания личинка линяет и формируется в куколку, которые весь период своего существования никак не питаются. Куколки прикрепляются к поверхности воды, способны совершать активные движения и опускаться на дно водоема, если их потревожить. В фазе куколок молодняк находится около двух дней, а затем из них вылетают имаго. Замечено, что процесс развития самцов идет быстрей. Уже через сутки имаго готовы к размножению.
Естественные враги малярийных комаров
Как выглядит малярийный комар
У анофелесов очень много врагов, они уничтожаются пиявками, улитками, различными червями, всеми водными насекомыми. Личинки комаров, являясь излюбленной пищей лягушек, рыб, погибают в огромных количествах, не достигая следующей стадии своего развития. Не брезгуют ими и птицы, обитающие на поверхности воды. Существуют некоторые виды растений, которые так же охотятся на взрослых особей, но встречаются они в тропиках.
В связи с опасностью, которую несут малярийные комары, во всех странах, где наблюдаются вспышки малярии, особое внимание уделяется их уничтожению. Делается это чаще всего с помощью химических средств, которыми обрабатываются места их скопления. Ученые находятся в поиске наиболее эффективного способа борьбы с анофелесами. К решению этой серьезной проблемы привлекаются даже специалисты генной инженерии, так как многие виды малярийных комаров уже адаптировались к применяемым против них химикатам и размножаются ужасающими темпами.
Интересный факт: Посредством генетически измененного грибка, ученые смогли уничтожить практически всю популяцию анофелесов в условиях эксперимента. Модифицированный грибок успевает уничтожить взрослые особи насекомых еще до того, как они произвели свое многочисленное потомство.
Популяция и статус вида
После ликвидации малярии на территории СССР в середине 20 века вся Россия оказалась за пределами ареала малярии. В последующие годы фиксировались только завозные случаи всех видов малярии с других территорий. В 90-х годах из-за огромной миграции населения и отсутствия достаточного количества средств борьбы с малярией наблюдался всплеск заболеваемости на всем постсоветском пространстве. Позже это заболевание завозилось из Таджикистана, Азербайджана, где несколько раз возникали эпидемии малярии. На сегодняшний день ситуация благоприятная.
Несмотря на то, что малярийный комар в основном обитает в жарких странах, следует всем знать, какую опасность он несет, как эффективно защититься от него. Причин этому несколько: во-первых, из-за смены климата эти насекомые обживают все новые территории и скоро могут объявиться в самых неожиданных местах, а во-вторых, туризм в экзотические страны с каждым годом развивается все активней.
Возбудители малярии — живущие в красных кровяных клетках паразиты-плазмодии — способны менять запах кожи человека, делая его более привлекательным для комаров-переносчиков, говорится в исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences. Его авторы смогли определить конкретные химические соединения, привлекающие комаров.
Комары находят человека по запаху летучих альдегидов, выделяемых кожей. Индивидуальные различия в запахе могут определяться весом, гормональными и генетическими факторами. На запах тела могут влиять болезни, нарушения обмена веществ, инфекции. Привлекательность носителя малярии для комаров-переносчиков (Anopheles gambiae) выгодна малярийному плазмодию (Plasmodium falciparum), потому что это повышает вероятность передачи паразитов к новому хозяину.
Группа ученых под руководством Эйли Робинсон (Ailie Robinson) из Лондонского института гигиены и тропической медицины предположили, что малярия меняет запах человека и это влияет на его привлекательность для комаров. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые собрали образцы запахов у детей 5-12 лет, живущих в западной Кении. В исследовании участвовали здоровые дети и больные малярией на стадии инкубации (без повышения температуры). Ученые собирали у них носки, которые дети носили в течение суток. На следующий день инфицированных детей начали лечить, а еще через 21 день носки собрали у них еще раз.
Затем ученые помещали носки у входов в камеры, где держали комаров Anopheles gambiae, и регистрировали, какой именно их привлекал больше. Оказалось, что комары предпочитали запах детей, больных малярией, причем комаров больше привлекали запахи инфицированных детей, чем запахи тех же детей через 21 день после начала лечения.
Химический анализ показал, что с увеличением плотности паразитов в крови растет концентрация гептанового, октанового и нонанового альдегидов. Добавление смеси этих альдегидов к приманке, имитирующей запах здорового человека, сделало ее более привлекательной для комаров. Повышенное содержание альдегидов в запахе тела, предположительно, было связанно с окислительным стрессом, характерным для малярии, затрагивающим клетки печени и эритроциты. Авторы предполагают, что если паразиты косвенно стимулируют выделение веществ, привлекающих их переносчиков-комаров, то гены, лежащие в основе этой стимуляции, чаще передаются новым хозяевам и сохраняются в процессе отбора.
Поиск эффективного средства против малярии все еще актуален, и ученые подходят к нему разными путями. Ученые разрабатывают метод, позволяющие блокировать попадание плазмодиев в эритроциты, делают вакцинацию живыми плазмодиями, создают генетически модифицированных комаров, устойчивых к заражению малярией.
Комары продемонстрировали способность учиться. Эксперименты показали, что самки видов Aedes aegypti и Culex quinquefasciatus, пережившие контакт с инсектицидами, впоследствии избегают их запаха. Данный механизм заметно снижает эффективность химических средств борьбы с этими насекомыми. Как отмечается в статье для журнала Scientific Reports, способность комаров к обучению следует учитывать при использовании инсектицидов.
Комары — переносчики многих опасных инфекций, от малярии до желтой лихорадки. Ежегодно по их вине заболевают и умирают миллионы человек, в первую очередь в развивающихся странах. Наиболее эффективным методом борьбы с комарами считается использование инсектицидов, которыми обрабатывают противомоскитные сетки, помещения и открытые пространства. Однако за последние десятилетия многие комариные популяции перестали реагировать на эти химические соединения. Насекомые приобретают иммунитет к инсектицидам и врожденную склонность держаться подальше от обработанных ими участков.
Некоторые специалисты также предполагают, что комары в течение жизни учатся избегать инсектицидов. В таком случае насекомое, которое выжило после контакта с опасным веществом, запомнит его запах и постарается больше не встречаться с его источником. Впрочем, хотя данная гипотеза и кажется правдоподобной, ее до сих пор не подвергали строгой экспериментальной проверке.
Команда энтомологов под руководством Фредерика Трипе (Frederic Tripet) из Килского университета решила оценить способности комаров к обучению. В центре их внимания оказались желтолихорадочный комар (Aedes aegypti) и комар Culex quinquefasciatus. Исследователи на десять-пятнадцать минут помещали самок этих насекомых в стеклянные пробирки, выстланные бумагой, которая была обработана сублетальной дозой определенного инсектицида. В экспериментах использовались соединения трех классов: фосфоорганические (малатион), карбаматные (пропоксур) и пиретроиды (дельтаметрин, перметрин и лямбда-цигалотрин). Каждый инсектицид авторы тестировали на 200 самках. После контакта с отравленной бумагой умирало около тридцати процентов комарих, а остальные чувствовали себя плохо, но выздоравливали в течение 24 часов. Насекомых из контрольной группы, в которой было всего сто особей, сажали в пробирки с бумагой, обработанной безопасным маслом — силиконовым или оливковым.
Спустя сутки после окончания предварительного этапа Трипе и его коллеги помещали комарих в стандартную экспериментальную установку, которая представляет собой стеклянный тоннель с сетчатыми отсеками на каждом конце. В один из этих отсеков на несколько часов сажали подопытных насекомых, а в отсеке на другом конце находилась приманка — живая крыса. Чтобы добраться до грызуна, комарихи должны была преодолеть кусок москитной сетки, перегороживающий стеклянный тоннель и обработанной инсектицидом или маслом.
В общей сложности авторы провели четыре типа тестов. В первом случае комарих выпускали в установку с сеткой, которая была обработана уже знакомым им инсектицидом. Во втором самок из контрольной группы помещали в тоннель с сеткой, обработанной маслом. В третьем случае комарихи, пережившие контакт с инсектицидом, оказывались в тоннеле с промасленной сеткой, а в четвертом контрольным самкам предстояло столкнуться с обработанной инсектицидами сеткой.
Почти 60 процентов самок желтолихорадочных комаров — как из экспериментальной, так и из контрольной группы — проникли в отсек с крысой, который был отделен от них промасленной сеткой. При этом комарихи, которые уже сталкивались с определенным инсектицидом, избегали обработанной им сетки. Ее пересекли лишь 25 процентов таких особей. Самок из контрольной группы, напротив, пахнущая инсектицидами сетка не напугала: в отсек с крысой проникли 67,5 процента из них. Среди комаров C. quinquefasciatus лишь 12,1 процента самок из экспериментальной группы преодолели обработанное инсектицидами препятствие. Для их сородичей из контрольной группы данный показатель составил 61,9 процента.
Способность избегать поверхностей, обработанных инсектицидами, повысила выживаемость комарих обоих видов. Среди самок A. aegypti, уже знакомых с инсектицидами, до конца эксперимента дожили 38,34 процента особей, а среди их наивных (не сталкивавшихся с инсектицидом) сородичей — лишь 11,5 процента. Для вида C. quinquefasciatus данные показатели составили 32,1 и 12,9 процента соответственно.
В дополнительном эксперименте Трипе с соавторами решили выяснить, как обработанные инсектицидами и наивные комарихи выбирают места для отдыха. Для этого они построили установку, состоящую из двух стеклянных отсеков, соединенных тоннелем. На дне каждого из них находилась чашка Петри с раствором сахарозы и затянутая сеткой пробирка с пропитанной инсектицидом или маслом бумагой внутри. Сетка не давала насекомым проникнуть внутрь пробирки, но не мешала распространению запаха ее содержимого. Комарих сажали в тоннель между отсеками и проверяли, в какой из них они полетят. Экспериментальным особям предлагали сделать выбор между отсеками с инсектицидом и без него, а контрольным — между отсеками с инсектицидом и без него либо между двумя отсеками без инсектицида.
Наивные самки A. aegypti , выбиравшие между двумя отсеками без запаха инсектицидов, не продемонстрировали явных предпочтений. Кроме того, они одинаково часто выбирали отсеки с инсектицидом и без него. Самки из экспериментальной группы избегали отсеков с инсектицидом и в 75,69 процента случаев отдыхали в отсеках без них. Похожие результаты были получены для C. quinquefasciatus. Наивные самки данного вида одинаково часто выбирали отсеки с инсектицидами и без них, а экспериментальные в 83,1 процента случаев предпочитали отдыхать в отсеках без инсектицидов.
Результаты исследования подтверждают, что комарам достаточно всего один раз пережить контакт с поверхностью, обработанной одним из пяти популярных инсектицидов, чтобы начать избегать его запаха. Вероятно, данный механизм встречается в комариных популяциях повсеместно — особенно там, где эти насекомые уже выработали определенную устойчивость к инсектицидам. В результате эффективность химических средств борьбы с ними снижается. По мнению Трипе и его соавторов, способность комаров к обучению следует учитывать, планируя использование инсектицидов.
Читайте также: