В исследовании, опубликованном в Scientific Reports, ученые из Королевского ботанического сада в Кью предложили новый метод идентификации растений, к которым особенно неравнодушны комары. Он может помочь в борьбе с распространением инфекционных заболеваний, таких как малярия, за счет ограничения предпочтительных источников питания двукрылых насекомых.
Профессор Фил Стивенсон, руководитель приоритетного проекта «Разнообразие признаков и функций» в Королевском ботаническом саду Кью, убежден, что комары — одни из самых смертоносных животных на планете. Они не вызывают отвращение, как тараканы и клопы, их укусы почти безболезненны по сравнению с осами и пчелами. Однако они переносят множество опасных и потенциально смертельных болезней, в том числе малярию, от которой ежегодно в мире умирает до 630 000 человек. Во время пандемии COVID-19 показатели смертности особенно выросли, поскольку врачи сосредоточились на борьбе с коронавирусом.
У комаров очень высокие энергетические потребности, которые они удовлетворяют, питаясь цветочным нектаром. Кровь пьют только самки, чтобы получить материал для оплодотворения яиц. Инфекции при укусах передают тоже только они.
Исследование показывает, что комары предпочитают питаться сахаром, содержащимся в определенных видах растений. Обилие таких растений в районах, подверженных заболеваниям, может привести к увеличению популяции комаров и росту случаев заражения. Ученые считают, что выявление и удаление таких представителей флоры с территории может помочь снизить эпидемический уровень.
Необходимы новые подходы к сокращению популяции комаров во время вспышек заболеваний, и изменение источников сахара в их среде обитания может оказаться успешным инструментом вмешательства. Доктор Аманда Купер, научный сотрудник Королевского ботанического сада в Кью, озабочена проблемой распространения болезней, переносимых комарами. Двукрылые вампиры представляют угрозу во всех тропических регионах мира. Основные методы борьбы, распыление инсектицидов в помещениях, становятся менее эффективными, поскольку вырабатывается устойчивость к ядам.
Авторы исследования проанализировали химический состав нектара растений, которые могли использоваться комарами в качестве источника пищи. Затем они определили уникальные метаболиты нектара в организме комаров в течение более чем восьми часов после кормления, что позволило достоверно выяснить, соками каких растений они питались.
Ученые отказались от ДНК-штрихкодирования (анализа ДНК проглоченного растительного материала), поскольку оказалось сложно извлечь достаточное количество ДНК растений из мелких насекомых. Вместо этого исследователи из Кью-Гарденс сосредоточились на метаболитах нектара, которые обладают уникальным химическим составом, позволяющим дифференцировать источники растительных сахаров.
В ходе экспериментов были выявлены три особенно полюбившихся комарам растения из обширной коллекции Королевских ботанических садах Кью в Западном Лондоне. Это желтый шалфей (Lantana camera), клещевина обыкновенная (Ricinus communis) и желтый олеандр (Cascabela thevetia), которые распространены в тропиках.
Команда из Кью-Гарденс надеется, что новый подход можно будет использовать для проверки растений на устойчивую связь с комарами в районах, где широко распространены антропозоонозные инфекции. Это поможет лучше понять экологию насекомых и их пищевые предпочтения и по возможности удалить выявленные растения от домов людей, сократив численность локальной популяции существ.
Малярия, распространенная в основном в тропиках, вызывается паразитами Plasmodium, которых переносят комары рода Anopheles. Ее можно полностью предотвратить, избегая укусов комаров или поставив прививку. Вирусные лихорадки переносятся комарами рода Aedes («кусаки»), прежде всего A.albopictus и A.aegypti. Тропические комары на территории России массово не обитают, их появление носит завозной характер. Насекомые, которых в народе называют малярийными — это сравнительно безобидные долгоножки (Tipulae). Они опасны лишь для культурных растений.
Однако глобальное потепление может привести к тому, что кусаки и анофелесы постепенно заселят южные регионы нашей страны, принеся с собой возбудителей опасных инфекций. Исследование британских ученых в перспективе актуально и для нас.
Ранее мы рассказали, как комары вдохновили ученых на создание уникальных приборов для спасателей и спецслужб.
