Желтолихорадочные комары Aedes aegypti перешли на питание человеческой кровью из-за жизни в засушливых регионах Африки с высокой плотностью населения людей. К такому выводу пришла команда исследователей, изучив пищевые предпочтения этих насекомых из 27 популяций по всему континенту. Возможно, изначально комары стали селиться рядом с людьми, чтобы иметь круглогодичный доступ к воде, а их пищевая специализация — побочный продукт этого процесса. В статье для журнала Current Biology авторы предупреждают: по мере того, как африканские города разрастаются, все больше комариных популяций станут переходить к кормлению человеческой кровью.
Самки большинства комаров кормятся на разнообразных животных, однако есть среди них и гурманы, предпочитающие человеческую кровь. Один из них — желтолихорадочный комар подвида Aedes aegypti aegypti, переносчик лихорадки денге, чикунгуньи, вируса Зика и, разумеется, желтой лихорадки. Родина этого насекомого — Африка, однако вместе с человеком оно распространилось по всем тропикам и даже проникло в умеренные регионы.
Предполагается, что Ae. ae. aegypti превратились в специалистов по питанию человеческой кровью от пяти до десяти тысяч лет назад, однако где и почему это произошло, остается неясным. Разобраться в этой проблеме решила команда исследователей во главе с Ноа Роузом (Noah H. Rose) из Принстонского университета. Они обратили внимание, что еще один подвид желтолихорадочного комара, Ae. aegypti formosus по крайней мере в некоторых частях ареала сохраняет широкие пищевые предпочтения и кормится не только на людях.
Ученые собрали яйца разных подвидов Ae. aegypti в 27 точках по всей Африке южнее Сахары. Места сбора располагались как в густонаселенной местности, так и там, где плотность людей невелика и комары редко сталкиваются с ними. Экологические условия в разных локациях варьировали от влажных тропических лесов до засушливых полупустынь с ярко выраженной сменой сезонов.
В лаборатории из яиц вывели взрослых комаров и позволили им размножиться. Полученных в результате самок использовали для дальнейших экспериментов. Им помещали в прозрачный ящик с двумя выходами, в один из которых помещали человеческую руку, а в другой — морскую свинку. При поиске жертвы желтолихорадочные комары ориентируются на запах, так что выбор самок позволил бы сказать, кто кажется им более аппетитным: человек или грызун.
Большинство особей полетели на запах морской свинки. Лишь представители нескольких западноафриканских популяций либо не продемонстрировали явных предпочтений, либо выбрали человеческий запах. К последним относились комары, которые вывелись из яиц, собранных в Сенегале.
Авторы предположили, что специализация к кормлению на людях развилась в популяциях, которые живут рядом с городами и поселками. Эта идея подтвердилась: численность людей, живущих в радиусе 20 километров от точки сбора яиц, положительно коррелировала с выбором человеческого запаха. Например, городские комары из Буркина-Фасо, Ганы и Габона предпочитали кормиться на людях чаще, чем их сельские сородичи.
Другим важным фактором, влияющим на предпочтения комаров, оказались климатические условия. Насекомые из регионов, где количество осадков сильно варьирует от месяца к месяцу, а их минимум приходится на самое теплое время года, чаще выбирали человеческий запах.
В жарком засушливом климате Ae. aegypti часто сталкиваются с нехваткой воды, которая необходима им для кладки и развития яиц. Конечно, яйца могут пережить сухой сезон в состоянии покоя, однако это снижает их шансы на выживание. В человеческих же поселениях вода есть всегда — например, в бочках и других сосудах. По мнению авторов, именно наличие воды в любое время года изначально привлекало желтолихорадочных комаров к людям. Специализация к питанию человеческой кровью возникла позже, как побочный продукт жизни рядом с нашим видом.
Авторы предположили, что именно желтолихорадочные комары из засушливого Сахеля стали предками инвазивного подвида Ae. ae. aegypti, который вместе с человеком колонизировал весь мир. Эта гипотеза нашла некоторую поддержку в генетических данных, однако получить строгие доказательства в ее пользу оказалось непросто из-за сложной картины расселения этих насекомых. Дело в том, что предпочитающие человеческую кровь комары, заселяя города по всей Африке, передают аборигенным популяциям гены, которые связаны с узкой пищевой специализацией. Среди них, например, гены, отвечающие за восприятие запахов.
По мере того, как африканские города разрастаются, все больше популяций желтолихорадочных комаров оказываются в условиях, которые благоприятствуют специализации к человеческой крови. В результате, по расчетам авторов, к 2050 году популяции Ae. aegypti во многих уголках континента перейдут к кормлению на людях. Это, в свою очередь, повысит скорость распространения многих опасных инфекций и поставит под угрозу здоровье миллионов людей.
