Sci - nature wiki

إليك كيف يمكن أن يساعدنا صوت طقوس تزاوج البعوض في السيطرة على الملاريا

0

في عام 2020 ، قدرت منظمة الصحة العالمية (WHO) أن ما يقرب من نصف سكان العالم معرضون لخطر الإصابة بالملاريا ، بينما توفي حوالي 627000 شخص بسبب المرض.

على الرغم من أن لقاح الملاريا قد يكون متاحًا قريبًا (أوصت منظمة الصحة العالمية بلقاح للأطفال العام الماضي) ، إلا أن الملاريا ليست سوى واحدة من العديد من الأمراض التي ينقلها البعوض. ومن المحتم أن يرتفع العدد الإجمالي للعدوى المرتبطة بالبعوض مع تزايد انتشار البعوض بسبب تغير المناخ.

لذا ، لتقليل عبء المرض الناجم عن الملاريا والأمراض الأخرى التي ينقلها البعوض ، نحتاج إلى مواصلة تطوير أدوات فعالة للسيطرة على تجمعات البعوض.

الهدف الرئيسي هو الجماع في الهواء. طقوس تزاوج البعوض تتضمن تحديد الذكر ومطاردة أنثى طائرة من خلال اكتشاف نغمة طيرانها الخافتة.

إذا لم يستطع الذكر سماع الأنثى بشكل صحيح ، فإن المطاردة تفشل ولا يتزاوجان. يعتمد التكاثر في البعوض بشكل أساسي على حاسة السمع لديهم.

درسنا سلوك البعوض المسبب للملاريا ( أنوفيليس غامبيا الأنواع) لفهم المزيد حول كيفية استماع الذكور للإناث لتأمين رفيقة. تم نشر نتائجنا مؤخرًا في المجلة تقدم العلم.

لكن أولاً ، القليل من الخلفية. آلية السمع عند البعوض فريدة ، لكنها غير مفهومة جيدًا.

آذان كلا الجنسين شبه صماء لأصوات طيران بعضهما البعض ، وتردداتهما ببساطة عالية جدًا بحيث لا يمكن سماعها. لسماع بعضهم البعض ، يستعيرون خدعة من الفيزياء.

عندما تتحد نغمات الطيران للذكور والإناث في أذن البعوض ، فإنهما يخلقان ترددًا أقل – وبالتالي مسموعًا – “نغمات وهمية” ، تسمى منتجات التشويه.

توجد منتجات التشويه داخل أذن البعوض فقط ولا يمكن سماعها أو تسجيلها خارجها.

لذلك يحتاج ذكر البعوض إلى الطيران لسماع الأنثى الطائرة. ويجب أن تكون نغمة الطيران الخاصة به ضمن نطاق تردد معين لتوليد منتجات تشويه مسموعة مع أنثى معينة.

لقد استمعنا إلى نغمات طيران mozzies

سجلنا نغمات الطيران (أو “ضربات الجناح”) للبعوض في حاضنات مزودة بميكروفونات شديدة الحساسية.

تضمنت تجاربنا فحص 100 ذكر و 100 أنثى في حاضنات منفصلة ، وبعوض فردي (ذكر أو أنثى ، بشكل منفصل) ، بالإضافة إلى حاضنة مختلطة ، بها 50 بعوضة من كل جنس.

سعينا في الحاضنات إلى محاكاة ظروف بيئتها الطبيعية بالإضاءة والتحكم في درجة الحرارة والرطوبة.

تمكنا من قياس وتيرة دقات جناح البعوض على مدار عدة أيام وفي أوقات مختلفة من اليوم.

وجدنا أن ذكور البعوض ، وليس الإناث ، غيرت نغمات طيرانها في النمط اليومي. من خلال ضرب أجنحتهم بمعدل 1.5 مرة أسرع من الإناث ، يحسن الذكور قدرتهم على اكتشاف أنثى واحدة داخل أسراب مزدحمة.

منذ أكثر من عقد من الزمان ، اقترح العلماء ووصف التفاعل الصوتي بين الذكور والإناث بأنه “تقارب متناسق”. بينما حددوا نفس النسبة من ضربات الجناح التي تسمح للبعوض من الجنس الآخر بسماع بعضها البعض (ما يعادل 1.5 ذبذبة جناح ذكور مقابل إيقاع جناح أنثى واحد) ، وجدنا أن هذا يحدث بشكل افتراضي ولا يتطلب في الواقع أي تفاعل بين الجنسين.

والجدير بالذكر أننا وجدنا أن الذكور يضربون أجنحتهم بشكل أسرع عند الغسق مقارنة بأوقات أخرى من اليوم. هذا منطقي لأنه في أنوفيليس غامبيا البعوض ، يطير الذكور في الغالب حول الغسق عندما يشكلون أسرابًا للتزاوج ، غالبًا ما تكون من 1000 بعوضة أو أكثر.

تتم زيارة هذه الأسراب بشكل متقطع من قبل عدد قليل من الإناث البكر. كما يمكنك أن تتخيل ، فإن العثور على شريك للتزاوج ليس بالأمر السهل.

تؤدي زيادة تردد ضربات الجناح لدى الذكور عند الغسق إلى تغيير تواتر نواتج التشويه ، والتي تصبح مسموعة للأذن الذكر أكثر من تلك التي يتم إنشاؤها في أوقات أخرى من اليوم. لذلك من خلال تعديل ضربات أجنحتهم في السرب ، يكونون أكثر قدرة على سماع الإناث وزيادة فرصهم في العثور على واحدة للتزاوج معها.

يتم تعديل نغمة رحلة الذكور جزئيًا بواسطة ساعاتهم اليومية. من المحتمل أن يكون رفرفة أجنحتها بشكل أسرع مستهلكًا للطاقة للغاية بالنسبة للذكور ، لذا فهم يقصرون هذا السلوك على وقت الاحتشاد.

ماذا تعني نتائجنا؟

سيكون من المهم تكرار تجارب مماثلة خارج المختبر ، وتحديداً بين أسراب البعوض في بيئتها الطبيعية. لقد بدأنا بالفعل العمل على هذا في تنزانيا.

ومع ذلك ، تفتح هذه النتائج طرقًا جديدة للبحث في البيئة التطورية للسمع ، ونظام السمع الفريد في البعوض ، وسلوك البعوض على نطاق أوسع.

يمكنهم أيضًا المساهمة في جهود مكافحة البعوض. كجزء من برامج مكافحة النواقل ، سيتم إطلاق الذكور الطافرة في البرية لانهيار مجموعات البعوض المحلية. يتم تعديل ذكر البعوض الطافرة وراثيًا بحيث عندما يتزاوج مع أنثى ، فإن النسل غير قابل للحياة ويموت.

تعتمد كفاءة التزاوج في هذا السياق بشكل كبير على قدرة الذكور المفرج عنهم على سماع الإناث “المقيمة”. تشير نتائجنا إلى أنه لإنشاء برنامج ناجح ، قد يكون من المهم تقييم توزيعات نغمات الطيران للذكور والإناث ، جنبًا إلى جنب مع نطاقات سمع الذكور ، قبل إطلاق البعوض الطافرة.

هذا من شأنه أن يعزز أي تدخل من خلال التأكد من أن كفاءة التزاوج للطفرات هي الأمثل – بشكل أساسي أنه يمكنهم التنافس مع البعوض الذكري المقيم للتعرف على الإناث المقيمة والتزاوج معها.المحادثة

يورج تي ألبرت ، أستاذ البيولوجيا الحسية والفيزياء الحيوية ، جامعة كاليفورنيا. أليكس ألامبونتي ، زميل باحث ، الفيزياء الحيوية ، UCL ، وماركوس جورجيادس ، مرشح دكتوراه ، علم الأعصاب والفيزياء الحيوية ، UCL.

تم إعادة نشر هذه المقالة من The Conversation بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقال الأصلي.

Leave A Reply

Your email address will not be published.