Více než století se vědci snaží přijít na kloub otázce, jak komáři vyhledávají své lidské oběti. Na základě dosavadních poznatků víme, že dokážou detekovat oxid uhličitý z lidského dechu, rozpoznávat tělesné pachy a využívat vizuální podněty. Tým vedený vědci z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře přidal do této skládanky další klíčový prvek: infračervenou detekci.
Nová studie odhaluje, že komáři druhu Aedes aegypti – hlavní přenašeči horečky dengue, Ziky a žluté zimnice – dokážou zachytit infračervené záření vyzařované teplými lidskými těly až na vzdálenost 70 centimetrů. To znamená, že kromě již známých metod, jako je čich a zrak, mají komáři další způsob, jak nás identifikovat.
Pravdu odhalil experiment
Tento objev zpochybňuje dlouhodobě přijímané názory na to, jak komáři hledají své oběti. Dosud se předpokládalo, že vnímání tepla hraje roli pouze v těsné blízkosti, a že komáři spoléhají hlavně na detekci oxidu uhličitého, čich a zrak. Nové výsledky však ukazují, že detekce tepla je klíčová na mnohem větší vzdálenost, než se dříve myslelo.
Vědci použili experiment, ve kterém komáři vybírali mezi dvěma zónami: jedna měla běžnou teplotu okolí (asi 29,5 °C) a druhá byla ohřátá na teplotu lidského těla (asi 34 °C). Aby zajistili, že komáři reagují skutečně jen na infračervené záření, a ne na jiné tepelné podněty, použili tenkou polyethylenovou fólii, která blokuje konvekční teplo, ale propouští infračervené záření.
Komáři byli umístěni dovnitř této arény a jejich chování bylo zaznamenáváno videokamerou. Vědci poté použili speciální software k sledování pohybů a analýze jejich preferencí. Prováděli také experimenty k určení maximální vzdálenosti, na kterou dokážou komáři detekovat infračervené záření, a testovali různé kombinace smyslových podnětů (oxid uhličitý, lidský pach), aby pochopili, jak tyto faktory vzájemně působí.
Výsledky byly překvapivé. Když měli komáři na výběr mezi zónou s teplotou odpovídající teplotě okolí a zónou s teplotou lidského těla, spolu s dalšími podněty spojenými s člověkem, jako je oxid uhličitý a tělesný pach, jednoznačně upřednostnili teplejší oblast. Tato preference přetrvávala, i když byl zdroj infračerveného záření až 70 centimetrů daleko – což je mnohem větší vzdálenost, než se dříve předpokládalo.
Komáři mají infračervené vidění
Komáři dokážou detekovat infračervené záření díky specializovaným neuronům, které se nacházejí na špičkách jejich tykadel. Tyto neurony obsahují protein zvaný TRPA1, který funguje jako molekulární teploměr. Když jsou tyto neurony vystaveny infračervenému záření, mírně se zahřívají, což aktivuje TRPA1 a signalizuje přítomnost teplokrevného hostitele.
Studie také odhalila roli dvou světlocitlivých proteinů označovaných jako opsiny, které obvykle souvisí se zrakem. Tyto světlo absorbující proteiny zvyšují citlivost komárů na nižší úrovně infračerveného záření, což jim umožňuje detekovat i nepatrné teplotní rozdíly.
Nové poznatky o tom, jak komáři vnímají své okolí, mohou mít zásadní dopady na kontrolu jejich populací a prevenci nemocí. Pokud přesně víme, jak tito tvorové detekují přítomnost lidí, mohli bychom vyvinout účinnější repelenty nebo pasti, které naruší jejich schopnost vnímat teplo. To by výrazně snížilo riziko přenosu nebezpečných nemocí, které komáři šíří.
Výzkum také vysvětluje, proč jsou komáři tak efektivními přenašeči nemocí. Jejich schopnost na dálku přesně lokalizovat teplokrevné hostitele, v kombinaci s dalšími smyslovými dovednostmi, z nich činí velmi zdatné lovce lidí, což přispívá k šíření patogenů.
Ukázka evolučního vývoje
Nejzajímavější je evoluční příběh, který tento objev odhaluje. Komáři si vyvinuli sofistikovaný, víceúčelový smyslový systém, který se během milionů let přizpůsobil tomu, aby se zaměřovali na specifické znaky teplokrevných tvorů. Je to ukázka neuvěřitelných adaptací, které mohou vzniknout díky přirozenému výběru, dokonce i u tvorů, které často považujeme za škůdce.
Spolu s tím, jak klimatické změny a globální cestování rozšiřují oblast výskytu komárů druhu Aedes aegypti mimo tropické a subtropické regiony, je stále důležitější rozumět jejich technikám. Tito komáři se totiž v současnosti objevují v regionech, kde před pár lety ještě vůbec nebyli.
Jak poznamenává vědec Nicolas DeBeaubien, komáři jsou navzdory své malé velikosti zodpovědní za více lidských úmrtí než jakékoli jiné zvíře. Tento výzkum tak přináší nové možnosti, jak kontrolovat přenos nemocí, které komáři šíří.
Takže až vás příště štípne komár, můžete se utěšovat tím, že jste právě byli zaměřeni jedním z nejsofistikovanějších přírodních loveckých systémů. Ale nezoufejte – nové poznatky by mohly být klíčem k vítězství v boji proti komárům. Koneckonců, poznat svého nepřítele je polovinou úspěchu.
Vědecká studie má svá „ale“
Ačkoli je tato studie nesporně zajímavá, má určitá omezení. V první řadě je to skutečnost, že experimenty byly prováděny v kontrolovaných laboratorních podmínkách, které nemusí zcela odpovídat složitým prostředím, v nichž se komáři pohybují ve volné přírodě.
Studie se zaměřila především na komáry druhu Aedes aegypti, kteří jsou hlavními přenašeči nemocí jako dengue a Zika. Ačkoli bylo provedeno několik experimentů i s komáry rodu Anopheles (přenašeči malárie), bude zapotřebí další výzkum, aby bylo možné zjistit, zda tyto poznatky platí pro jiné druhy komárů.
Dalším aspektem, který studie nezkoumala, je otázka, jak může být ovlivněna schopnost infračerveného vnímání environmentálními faktory, jako je vlhkost nebo proudění vzduchu, což může ovlivnit chování komárů v reálném prostředí. Tyto faktory mohou hrát významnou roli v tom, jak efektivně komáři dokážou detekovat teplo a najít své hostitele ve volné přírodě.
Výsledky vědeckého bádání byly publikovány 21. srpna v odborném časopise Nature. Toto periodikum je známé tím, že publikované články často představují významné vědecké objevy a pokroky, které mají dopad na širokou vědeckou komunitu i veřejnost. Díky důkladnému recenznímu řízení je Nature považován za důvěryhodný zdroj vědeckých informací, kde se objevují jen ty nejvýznamnější a nejkvalitnější vědecké práce.
Zdroje: nature.com, popsci.com, studyfinds.org.