.png){kind=small}
يسترشد البعوض المتجه إلى مصدر الدم بعوامل مختلفة. ووفقًا لفريق من الباحثين، تلعب الأشعة تحت الحمراء، وهو عنصر لم يحظَ حتى الآن باهتمام كبير، دورًا حاسمًا. ويتيح ذلك وجود جهاز استشعار حراري معقد في قرون استشعارها.
وغالباً ما يبدأ الأمر في أمسية صيفية معتدلة وأزيز هادئ في البداية وسرعان ما يعلو صوته أكثر فأكثر. إذا ساد الصمت فجأة، فهذا يعني أن البعوضة قد هبطت على جلدك. لقد وصلت إلى هدفها. وعادة ما لا يكون ذلك من قبيل المصادفة، حيث يمتلك البعوض نظام تنقّل متطور للعثور على مصدر الدم واستهدافه. ويزعم باحثون من كاليفورنيا الآن أنهم اكتشفوا عنصرًا لم يلاحظه أحد حتى الآن في هذا النظام، كما ذكروا مؤخرًا في مجلة Nature.
يبدو أن البعوض يكتشف الإشعاع الحراري لضحيته، على غرار كاميرا التصوير الحراري. ووفقاً للدراسة، تمتلك هذه الحشرات جهاز استشعار يمكنه اكتشاف ما يسمى بالأشعة تحت الحمراء من مسافات تصل إلى 70 سنتيمتراً. يتكون المستشعر من بروتين وأصباغ ويوجد في قرون استشعار الحشرات.
البعوض ليس مزعجًا فحسب، بل ينقل بعضه أيضًا أمراضًا خطيرة مثل زيكا أو حمى الضنك أو الملاريا. ويموت مئات الآلاف من الأشخاص بسببها كل عام. وبسبب التغير المناخي، من المتوقع أيضًا أن تستمر هذه الحشرات في الانتشار. لذلك عكف الباحثون منذ فترة طويلة على دراسة كيفية تحديد مكان البعوض لضحاياه بالضبط. وينبغي أن تساعد هذه النتائج على منع هذه الكائنات من امتصاص الدم بمضادات ذكية.
أين مصدر الدم؟ يعمل مستكشف البعوض عن طريق الروائح وثاني أكسيد الكربون ولون الملابس
من المعروف منذ فترة طويلة أن الحشرات تسجل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من البشر، وانبعاثات رائحتهم، والرطوبة، وتتفاعل أيضاً مع المحفزات البصرية، مثل الألوان الداكنة. يقول أفيناش تشاندل من جامعة كاليفورنيا (UC) سانتا باربرا: ”ومع ذلك، فإن لكل من هذه القرائن حدوده“. فالحشرات لديها بصر ضعيف، ويمكن أن تؤدي الرياح القوية أو الحركة السريعة للشخص إلى إرباك الغازات المحيطة بها وبالتالي نظام تحديد موقع البعوض أيضاً. ويعتقد الباحثون أن الأشعة تحت الحمراء، التي لا تعتمد على حركة الهواء، يمكن أن تحسن الآن من قدرات تحديد الموقع.
في تجربتهم، يعمل الباحثون بشكل أساسي على بعوضة النمر المصري المعروفة باسم الزاعجة المصرية التي تنقل فيروسات حمى الضنك والحمى الصفراء وزيكا وغيرها - ومع الإناث فقط. ففي النهاية، لا يطير سوى إناث البعوض لامتصاص الدم. فهي تحتاج إلى البروتين من الدم حتى ينضج بيضها بشكل صحيح ويكون نسلها آمناً. ومثلها مثل ذكور البعوض، فهي تكفيها عصارة النباتات الحلوة لسد جوعها.
80 بعوضة اختبار، وأطباق ساخنة ورائحة قفاز مستعمل
قام الفريق بوضع 80 أنثى بعوضة في قفص مغطى بشبكة مغطاة بحجرتين، وملأها برائحة بشرية من قفاز مختبر مستعمل، وزاد تركيز ثاني أكسيد الكربون من خرطوشة غاز. وضع الباحثون لوحة تدفئة أمام كل من الحجرتين. كانت درجة حرارة إحداهما في درجة الحرارة المحيطة والأخرى في درجة حرارة 34 درجة مئوية، أي في درجة حرارة جلدنا تقريباً. وفي تجارب لاحقة، وضعوا أيضاً درجات حرارة أقل وأعلى لهذه اللوحة.
التنقل باستخدام بيانات مختلفة: الأشعة تحت الحمراء وحدها لا تكفي
نتيجة أخرى توصلت إليها الدراسة: لم تكن الأشعة تحت الحمراء وحدها - دون الروائح وثاني أكسيد الكربون - كافية لتشجيع الحيوانات على العلف. ويؤكد المؤلف الرئيسي للدراسة كريغ مونتيل، وهو أيضًا من جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا، أن ”الأشعة تحت الحمراء وحدها مع محفزات أخرى، مثل ثاني أكسيد الكربون المرتفع ورائحة الإنسان، تُحدث فرقًا“.
من غير الواضح كيف يكتشف البعوض بالضبط الأشعة تحت الحمراء لجلد الإنسان، والتي يبلغ طول موجتها حوالي 9300 نانومتر. ووفقاً للدراسة، فإن هذه الأشعة منخفضة الطاقة لدرجة أن مستقبلات الضوء القياسية في العين غير قادرة على التفاعل معها. لذلك يشتبه الباحثون في وجود بروتين يسمى TRPA1، والذي يوجد في أطراف قرون الاستشعار لدى الحشرات والذي يُعرف دوره في إدراك درجة الحرارة.
وقد أظهرت التجارب أن البروتين لا يتفاعل مع الإشعاع الحراري إلا على مسافات قصيرة جداً. ومع ذلك، اكتشف الفريق آلية قد تتمكن البعوضة من خلالها من التغلب على مشكلة المدى هذه. وعلى ما يبدو، تلعب صبغتان تنتميان إلى الرودوبسينات دوراً في ذلك. ويطلق عليهما اسم ”Op1“ و”Op2“ ويوجدان أيضاً في هوائيات البعوض. ويجمع هذان الصبغان أيضاً الأشعة تحت الحمراء من مسافات أبعد ويمكنهما بعد ذلك تنشيط بروتين TRPA1، كما أفاد الباحثون.
النتائج غير قابلة للنقل إلى أنواع أخرى من البعوض
وينبغي أن تساعد النتائج الجديدة الآن في مكافحة لدغات البعوض، وأن يتم دمجها في تصميم مصيدة جديدة للبعوض، على سبيل المثال. ومع ذلك، فمن المحتمل ألا تكون هذه النتائج قابلة للتطبيق على أنواع أخرى من البعوض. في الاختبارات التي أجريت على بعوض الأنوفيليس الناقل للملاريا، طار عدد كبير من الحشرات بشكل خاص إلى الشبكة على القفص في الغرفة مع وجود مصدر الحرارة في درجة حرارة الجلد. إلا أنها لم تظهر أي سلوك بحثي وسرعان ما ابتعدت مرة أخرى.