Muỗi sử dụng một mối đe dọa gấp ba về tín hiệu thị giác, khứu giác và nhiệt để tập trung vào các mục tiêu con người của họ, một nghiên cứu mới của Caltech cho thấy.
Ảnh tín dụng: iStock
Bạn đang vứt bỏ làn da của mình bằng thuốc chống côn trùng và thắp nến sả để đuổi muỗi? Một nghiên cứu mới của Caltech cho thấy những nỗ lực này có thể khiến chúng không hoạt động trong một thời gian, nhưng không có giải pháp nào là hoàn hảo vì muỗi đã tiến hóa để sử dụng mối đe dọa gấp ba về thị giác, khứu giác và tín hiệu nhiệt để thực hiện các mục tiêu con người của chúng.
Nghiên cứu xuất hiện trong phiên bản trực tuyến ngày 17 tháng 7 của tạp chí Sinh học hiện tại.
Khi một con muỗi cái trưởng thành cần một bữa ăn máu để nuôi con non, nó tìm kiếm vật chủ - thường là con người. Nhiều côn trùng, muỗi bao gồm, bị thu hút bởi mùi của khí carbon dioxide (CO2) mà con người và các động vật khác thở ra tự nhiên. Tuy nhiên, muỗi cũng có thể nhặt những tín hiệu khác báo hiệu con người đang ở gần đó. Họ sử dụng tầm nhìn của mình để phát hiện ra vật chủ và thông tin cảm giác nhiệt để phát hiện thân nhiệt.
Để tìm vật chủ của con người, muỗi phải đối mặt với nhiệm vụ đầy thách thức là tích hợp các tín hiệu cảm giác được phân tách trong không gian và thời gian. Sự tích hợp cảm giác này xảy ra như là kết quả của chiến lược đa hướng của họ, bắt đầu bằng việc theo dõi một luồng gió CO2. Nghiên cứu từ phòng thí nghiệm Dickinson chỉ ra rằng muỗi cũng phản ứng với CO2 bằng cách khám phá các đặc điểm thị giác mà chúng bỏ qua. Hành vi này hướng dẫn họ tới các máy chủ tiềm năng, nơi họ sử dụng các tín hiệu như nhiệt để xác định vị trí hạ cánh. Tín dụng hình ảnh: Lance Hayashida / Caltech
Muỗi kết hợp thông tin này để vạch ra con đường đến bữa ăn tiếp theo của chúng.
Để tìm hiểu làm thế nào và khi muỗi sử dụng từng loại thông tin cảm giác, các nhà nghiên cứu đã thả muỗi cái đói, giao phối vào một đường hầm gió trong đó các tín hiệu cảm giác khác nhau có thể được kiểm soát độc lập. Các nhà nghiên cứu đã bơm một lượng khí CO2 nồng độ cao vào đường hầm, bắt chước tín hiệu được tạo ra bởi hơi thở của con người. Trong một loạt các thí nghiệm, họ phát hiện ra rằng côn trùng đã bị thu hút bởi CO2, một chỉ số của vật chủ gần đó và cũng sẽ dành nhiều thời gian để bay lượn gần các thí nghiệm kiểm soát các vật thể có độ tương phản cao - nghĩ: một người. Trong một tập hợp thí nghiệm khác, để kiểm tra các yếu tố nhiệt, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng muỗi bị thu hút bởi hơi ấm.
Tìm hiểu thêm về cách các nhà nghiên cứu có kết quả của họ ở đây
Thông tin được thu thập từ tất cả các thí nghiệm này cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra một mô hình về cách muỗi tìm thấy vật chủ của nó trên các khoảng cách khác nhau. Họ đưa ra giả thuyết rằng cách xa từ 10 đến 50 mét, một con muỗi ngửi thấy mùi khói CO2 của vật chủ. Khi nó bay gần sát hơn trong vòng 5 đến 15 mét, nó bắt đầu thấy vật chủ. Sau đó, được hướng dẫn bởi các tín hiệu thị giác kéo nó lại gần hơn, con muỗi có thể cảm nhận được thân nhiệt của vật chủ. Điều này xảy ra ở khoảng cách dưới một mét.
Michael Dickinson, giáo sư kỹ thuật sinh học tại Viện Công nghệ California, là nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu. Dickinson nói:
Các thí nghiệm của chúng tôi cho thấy muỗi cái làm điều này một cách khá tao nhã khi tìm kiếm thức ăn. Họ chỉ chú ý đến các đặc điểm thị giác sau khi phát hiện ra mùi cho thấy sự hiện diện của vật chủ gần đó. Điều này giúp đảm bảo rằng họ không lãng phí thời gian để điều tra các mục tiêu giả như đá và thảm thực vật. Thử thách tiếp theo của chúng tôi là khám phá các mạch trong não cho phép mùi thay đổi sâu sắc cách chúng phản ứng với hình ảnh trực quan.
Nghiên cứu vẽ ra một bức tranh ảm đạm cho những người hy vọng tránh muỗi đốt. Cuối bài báo, các tác giả lưu ý:
Ngay cả khi có thể nín thở một cách vô thời hạn, một hơi thở khác của con người gần đó, hoặc gió ngược vài mét, sẽ tạo ra một luồng khí CO2 có thể khiến muỗi đủ gần bạn để chúng có thể khóa vào chữ ký hình ảnh của bạn. Do đó, phòng thủ mạnh nhất là trở nên vô hình, hoặc ít nhất là được ngụy trang trực quan. Tuy nhiên, ngay cả trong trường hợp này, muỗi vẫn có thể xác định vị trí của bạn bằng cách theo dõi chữ ký nhiệt của cơ thể bạn. . . Bản chất độc lập và lặp đi lặp lại của phản xạ vận động cảm giác làm cho muỗi chủ nhà tìm kiếm chiến lược mạnh mẽ khó chịu.