كيف تعثر أنثى البعوض على ضحاياها بسهولة؟

تؤثر الأمراض التي ينقلها البعوض على ملايين البشر سنويا، مما يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة مثل حمى الضنك والحمى الصفراء وفيروس زيكا. وبينما يتغذى البعوض الذكور على الرحيق، تحتاج الإناث إلى الدم لنمو البيض. ولم تكن الطريقة التي يستخدمونها لتحديد موقع فريستهم واضحة حتى الآن.

الكشف عن البعوض بالأشعة تحت الحمراء

اكتشف باحثون في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا أن بعوضة الزاعجة المصرية قادرة على استشعار حرارة الجسم من خلال الكشف بالأشعة تحت الحمراء. وتعزز هذه القدرة سلوكها في البحث عن العائل عندما تتحد مع إشارات أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون ورائحة الإنسان.

وكشفت الدراسة أن البعوض يستخدم بروتينات محددة للكشف عن الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من جلد الإنسان. ويوفر هذا الاكتشاف رؤى ثاقبة حول كيفية تحديد هذه الحشرات للبشر ويقترح أساليب جديدة للسيطرة على الأمراض التي ينقلها البعوض.

النتائج التجريبية

أجرى الفريق تجارب بوضع البعوض الإناث في قفص وقياس نشاطها في البحث عن العائل في منطقتين. كانت كلتا المنطقتين تحتويان على روائح بشرية وثاني أكسيد الكربون بتركيزات مماثلة للزفير، ولكن منطقة واحدة فقط تعرضت أيضًا لموجات تحت الحمراء من مصدر درجة حرارة الجلد.

وأظهرت النتائج أن إضافة الحرارة تحت الحمراء ضاعفت نشاط البعوض في البحث عن العائل. وكانت الحشرات فعالة من مسافة تصل إلى ٧٦ متراً (٢.٥ قدم). وأوضح المؤلف المشارك كريج مونتيل: "لا توجد إشارة واحدة وحدها تحفز نشاط البحث عن العائل".

آلية استشعار الحرارة

قام العلماء بدراسة كيفية استشعار البعوض للحرارة. ووجدوا أن قرون استشعار البعوض تحتوي على خلايا عصبية تستشعر الدفء، مع وجود بروتين حساس للحرارة يسمى TRPA1 في نهاية كل قرون الاستشعار. لا تستطيع الحيوانات التي تفتقر إلى جين trpA1 الوظيفي اكتشاف الموجات تحت الحمراء.

ومع ذلك، قد لا يفسر TRPA1 بشكل كامل الكشف عن الأشعة تحت الحمراء على مسافات طويلة. حددت دراسات سابقة بروتينات الرودوبسين في ذباب الفاكهة الحساسة لارتفاع درجات الحرارة. يتم التعبير عن اثنين من أصل ١٠ رودوبسين (Op1 أو Op2) الموجودة في البعوض في نفس الخلايا العصبية مثل TRPA1.

دور الرودوبسين

أدى إزالة TRPA1 إلى القضاء على حساسية البعوض للضوء تحت الأحمر. ولم يكن للعيوب في أي من الرودوبسين، Op1 أو Op2، أي تأثير على هذه الحساسية. وحتى إزالة الرودوبسينين معًا لم يؤدي إلى القضاء تمامًا على الحساسية للضوء تحت الأحمر، ولكنه أضعف قدرتها على العثور على مضيف.

تشير النتائج إلى أن الأشعة تحت الحمراء الحرارية تنشط TRPA1 بشكل مباشر من نطاق أقرب بينما يمكن تنشيط Op1 وOp2 على مستويات أقل، مما يتسبب في تفاعل متسلسل يحفز TRPA1.

يفتح هذا البحث آفاقًا جديدة لفهم سلوك البعوض وتطوير استراتيجيات لمكافحة الأمراض التي ينقلها البعوض بشكل فعال.