Večerni pikniki v parku, sončno pivo ob jezeru in tople noči z odprtimi okni so le nekatere od slasti poletnega poletja. Toda, ko pade mrak, je eno najbolj vneto bitje na planetu: komar. Dejavnosti na prostem zapuščamo v blaznosti, ki praskajo gleženj, in spanec je moten, ko smo nesrečno plavali ob cvilljivem viru svojih muk.
Sorodne vsebine
- Svetovni megalisti postajajo denga mrtva
- To sladko dišeče zelišče lahko odstrani komarje
- Geni naredijo nekatere ljudi bolj privlačne za komarje
- Bi lahko GM komarji utirali pot širjenju tropskega virusa?
Seveda vse te težave ne predstavljajo nič v primerjavi s škodljivci, ki jih komarji povzročajo kot prenašalci bolezni, kot so malarija, denga ali rumena vročina. Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije rumena mrzlica, ki jo prenašajo komarji, povzroči več kot 30.000 smrti letno.
Toda zdaj, v teku med ljudmi in komarji, smo morda le dobili prednost. Znanstveniki s teksaške univerze A&M verjamejo, da so našli način, kako prelisičiti krvoloke, tako da so jih prevarali, da nas ne bodo ugriznili, njihovi glavni zavezniki v tej nevarnosti pa so milijarde bakterij, ki živijo na naši koži.
Bakterije se med seboj "pogovarjajo" s pomočjo kemičnega sistema, imenovanega zaznavanje kvoruma. Ta komunikacija med celico in celico se uporablja za nadzor ali preprečevanje določenega vedenja v skupnosti, kot je rojenje ali proizvajanje biofilma, kot je nastanek oblog na naših zobeh. Za začetek pogovora bakterije proizvajajo spojine, ki vsebujejo posebna biokemična sporočila. Več ko nastanejo te spojine, sporočilo postane bolj koncentrirano, dokler ne doseže praga, ki povzroči skupinski odziv. Pogosteje se vedenja pojavljajo, ko bo sporočilo "glasnejše" - in drugim organizmom olajša prisluškovanje bakterijskim klepetanjem.
"Tudi ljudje se odzivajo na molekule, ki zaznavajo kvorum, " pravi Jeffery K. Tomberlin, vedenjski ekolog iz teksaške A&M. "Na primer, če se nekaj razgradi, se v tem procesu sprostijo molekule, ki zaznajo kvorum, ki nam povedo, da je ni dobro okolje. "
Vstopite v komar. Prejšnje delo kaže, da lahko dejavniki, kot so količina ogljikovega dioksida, ki ga izdihnemo, telesna temperatura, vonj telesa in celo barva oblačil, vplivajo na to, kako privlačni smo za krvoločne žuželke. Po besedah Tomberlina lahko komarji v bakterijske komunikacijske sisteme vdrejo tudi s kemoreceptorji na svojih antenah, tako kot kode za prekinitev šifrirane druge svetovne vojne, ki prestrežejo šifriran prenos: "Njihov radarski sistem je izjemno občutljiv in lahko sprejme ta sporočila, ki se pojavljajo. In imajo opremo, ki jim omogoča, da prekinejo ta sporočila, «pravi.
Evolucijsko gledano se je v naravi od nekdaj pojavljalo kvorumsko zaznavanje in komarji so razvili sposobnost zaznavanja teh komunikacijskih poti z naravno selekcijo. Komarji izkoristijo to krampanje s tem, da pridobivajo informacije o kakovosti krvnega gostitelja in so selektivni glede tega, na koga ciljajo. Toda komunikacijske poti z bakterijami se še naprej razvijajo, kar povzroča tekmo med konkurenčnimi organizmi - na eni strani bakterije proizvajajo sporočila, na drugi pa jih komarji poskušajo razlagati.
»Vaš nasprotnik vedno spreminja šifriranje svoje kode. Morate prekršiti to kodo in od tega je odvisno vaše preživetje, "pravi Tomberlin. Ker so mikrobna komunikacija lahko vplivala na privlačnost komarjev, so Tomberlin in njegovi sodelavci v Teksasu A & M - vključno s Craigom Coatesom, Tawnijem Crippenom in diplomirano raziskovalko Xinyang Zhang - zdaj pokazali, da bodo ljudje lahko napadli hekerje in vplivali na to, ali se komarji odločijo, da nas bodo ugriznili.
Staphylococcus epidermidis je ena izmed več kot tisoč bakterijskih vrst, ki se pogosto pojavljajo na človeški koži. Skupina je uporabila mutirano obliko S. epidermidis, pri kateri so izbrisali genetski mehanizem, ki kodira njen sistem zaznavanja kvoruma. Ko so bile biokemijske poti bakterij motene, komarji "nadzorne opreme" niso mogli več prisluškovati.
Mikroskopski pregled navadne kožne bakterije Staphylococcus epidermidis . (David Scharf / Corbis) Skupina je nato izvedla vrsto eksperimentov s krmilniki krvi, ki so bili zajeti v sterilno krpo, obdelano bodisi z utišanimi mutanti bodisi nespremenjenimi divjimi bakterijami. Skupina je primerjala privlačnost hranilnic z ženskim komarjem Aedes aegypti, glavnim prenašalcem rumene mrzlice.
Krmilniki krvi so sestavljali bučko, ki je bila zaprta s parafinskim filmom, v katerega so komarji lahko prodrli. Milimeter kunčje krvi je bil injiciran med film in kulturno bučko, skozi bučko pa se je pretakala topla voda, da se kri ohranja pri povprečni telesni temperaturi. Ekipa je postavila podajalnike v prozorne plastične kletke, ki vsebujejo 50 komarjev, in jih v kletkah pustila 15 minut. Obnašanje žuželk so posneli na videu, kar jim je omogočilo, da so v vsaki minuti prešteli število hranjenih komarjev.
Skupina je preizkusila različne scenarije, na primer namestitev krmilnikov krvi, zdravljenih bodisi z divjim ali z mutirajočimi bakterijami, v ločene kletke, nato pa sta obe vrsti bakterij postavili v isto kletko hkrati. Ko je imel možnost izbire, je "dvakrat več komarjev na krmilniku krvi pritegnil divji tip, ne pa mutant na krmilniku, " pravi Tomberlin.
Na podlagi teh ugotovitev, ki jih trenutno pripravljajo za predložitev na PLOS One, skupina meni, da bi zaviranje bakterijske komunikacije lahko privedlo do novih metod za odvračanje komarjev, ki bi bile varnejše od ostrih kemičnih repelentov, kot je DEET. To bi lahko imelo pomembne posledice za zmanjšanje širjenja bolezni, ki jih prenašajo komarji, kot je rumena mrzlica. »Bakterije so naša prva obramba in želimo spodbuditi njihovo širjenje. Vendar bomo morda lahko proizvedli naravne repelente, ki nam bodo omogočili laganje komarjem, "pravi Tomberlin." Morda bi radi spremenili sporočila, ki se sproščajo, ki bi komarju sporočila, da nismo dober gostitelj, namesto da razvijanje kemikalij, ki so lahko škodljive za naše bakterije na naši koži ali sami koži. "
Tomberlin ugotavlja, da ima lahko manipulacija z bakterijskimi pogovori še veliko drugih aplikacij in da jih aktivno preučujemo v drugih institucijah. Z vidika zdravstvenih aplikacij bi blokada komunikacije med bakterijami v pljučih bolnikov s cistično fibrozo lahko privedla do novih načinov zdravljenja bolezni. In v energetski industriji bi lahko zaviranje kvorumovega zaznavanja zmanjšalo korozijo naftovodov, ki jo povzročajo mikrobi.
Raziskovalci, kot so Thomas K. Wood z državne zvezne države Pennsylvania, Rodolfo García-Contreras iz Universidad Nacional Autónoma de Mexico in Toshinari Maeda s tehnološkega inštituta Kyushu, so vodilni pri raziskovanju kvoruma. Po Woodovih besedah je treba pri manipulaciji z bakterijsko komunikacijo upoštevati prefinjene tehnike zatiranja vohunov mikrobov: "Prav tako poskušamo razumeti, kako bakterije razvijejo odpornost na nove vrste spojin, ki preprečujejo, da bi bakterije govorile, " pravi.
Zdaj je za komarje in za znanost tekma za prelom kode.
