Усталые комары скорее поспят, чем укусят вас

Исследователи из Университета Цинциннати обнаружили, что комары, чей сон нарушен, больше заинтересованы в том, чтобы наверстать упущенное, чем в поисках еды, который они переносят на следующий день. Исследование показывает, насколько важна эта биологическая функция даже у насекомых.

«Это было немного неожиданно. Лишенные сна или нет, кровь, как нам казалось, стоит на первом месте», — сказал докторант Калифорнийского университета и ведущий автор исследования Олувасеун Аджайи.

Феномен наверстывания пропущенного сна наблюдался и у других животных, таких как медоносные пчелы, плодовые мушки и люди.

Биологи из Колледжа искусств и наук Калифорнийского университета и факультета биохимии Технологического института Вирджинии потратили более года на разработку протоколов для изучения сна комаров. Хотя наблюдения могут повлиять на результат практически любого эксперимента — явление, называемое эффектом наблюдателя, — биолог Калифорнийского университета Джошуа Бенуа сказал, что это особенно верно при изучении сна комаров.

Комары способны ощущать людей по теплу их тела, запахам, движениям, вибрациям и углекислому газу, который они выдыхают из легких и выделяют через кожу.

«Действительно трудно количественно оценить сон комаров, когда, как только вы входите в комнату, вы считаетесь их желанным обедом», — сказал Бенуа.

Поэтому исследователи поставили эксперимент в тихой части башни Кросли в кампусе Калифорнийского университета в жилой части города, где комары были отделены от наблюдателей несколькими комнатами внутри комнат. Исследователи установили камеры и инфракрасные датчики, которые могли записывать, когда комары двигаются, не мешая им.

Комары в лаборатории много спят — от 16 до 19 часов в день в зависимости от вида и стимуляции вокруг них.

Чтобы распознать спящего комара, нужны определенные навыки. Когда комары не ищут пищу, они подолгу садятся на насест, чтобы сберечь энергию. Но исследователи обнаружили тонкий контрольный признак того, что комары спали.

«Когда комары входят в состояние, похожее на сон, их задние лапы свисают, а тело приближается к поверхности», — сказал Аджайи.

Исследователь из Технологического института Вирджинии и соавтор исследования Клемент Виногер использовал видеонаблюдение, чтобы задокументировать такое поведение у нескольких видов комаров.

В эксперименте изучались три вида комаров, каждый из которых несет ответственность за передачу болезней людям: Aedes aegypti, «дневной кусачий», Culex pipiens, который ищет пищу в сумерках и Anopheles stephensi, наиболее активный ночью.

Исследователи изучали сон и пищевое поведение комаров в течение недели после того, как они акклиматизировались в новой экспериментальной среде обитания. Во втором эксперименте исследователи лишали их сна во время их обычного времени сна, вибрируя их корпуса через равные промежутки времени в течение дня или ночи.

В то время как более 75% комаров, которые не подвергались лишению сна, искали пищу с кровью, менее четверти из этой же исследовательской группы проявляли какой-либо интерес к еде после бессонной ночи. Это представляет собой снижение на 54% склонности к кормлению комаров, лишенных сна.

«Что меня удивляет, так это то, что хоть комарам и нужна кровь для производства яиц, они отказываются от нее, чтобы восстановить утраченный сон», — сказал Бенуа. «Они могут быть не так сильно возбуждены из-за необходимости поспать».

Переутомленные комары также с меньшей вероятностью садились на хозяина как в лабораторных, так и в полевых условиях, что позволяет предположить, что такое же поведение будет происходить в естественных условиях, таких как ваш задний двор или на природе.

Лукас Гляйц участвовал в исследовательском проекте в качестве студента-биолога Калифорнийского университета. После выпуска в этом году он планирует поступить в медицинский институт.

Результаты исследования были связаны с бессонными ночами, которые приходится переносить большинству студентов колледжей.

«Будучи студентами колледжа, мы шутим, что едим сон на ужин», — сказал Гляйц.

По словам Гляйтца, сон связан с иммунными и восстановительными функциями, такими как восстановление тканей и синтез белка. Исследования также показали, насколько важен сон для памяти и работы мозга.

«Мы узнали, что сон — очень важный аспект живых организмов. Эти внутренние часы продолжают работать даже у комаров», — сказал он.

По данным Всемирной организации здравоохранения, комары причиняют людям больше страданий, чем любое другое животное. Одна только малярия ежегодно убивает более 400 000 человек. А комары переносят возбудителей других смертельных болезней, таких как лихорадка денге и желтая лихорадка.

Понимая циркадные ритмы комаров, исследователи надеются найти более эффективные способы предотвращения заражения.