Bilim adamları sivrisineklerin insanları bulmak ve ısırmak için insan sıcaklığını nasıl takip ettiklerini önemli bir bölümünü çözdüklerini bildirdi.
Sivrisinekler, gezegenin en ölümcül hayvanlarından biridir. Her yıl yüz binlerce insan sıtma, dang, Batı Nil virüsü ve sarı humma gibi sivrisinek kaynaklı hastalıklardan ölüyor. 200 milyon kişi daha enfekte ve semptomlardan muzdarip.
Keşif, bir gün böceklerin sıcaklık sensörlerini kandırabilme veya devre dışı bırakma olasılığını ortaya koyuyor, böylece hastalığı yaymıyorlar.
“Bunlar gibi duyusal sistemler, sivrisinekleri ısırmak veya karıştırmak için yeni yollar geliştirmek veya bizi ısırmaktan kaçınmak ya da bu hastalık yayıcı yaratıkları tuzağa düşürmek ve öldürmek için yeni yollar yaratmak için mükemmel hedeflerdir.”
Kısa tarih dersi
20. yüzyılın başında, Hindistan’da hizmet veren İngiliz bir bilim adamı olan Frank Milburn Howlett, sivrisineklerin çay zamanında her zaman çaydanlıklarının etrafında dolaştığını fark etti. Bir deney olarak, böceklerle gevşek bir gazlı bez torbası doldurdu ve sıcak suyla dolu bir test tüpünün yanına koydu . İngiliz bilim insanı, sivrisineklerin torbanın sıcak suya yakın olan kısmına topladığını keşfetti.
Howlett ayrıca sivrisineklerin soğukkanlı hayvanlara saldırmadıklarını ve onları insanlara çeken vücut ısısı olduğunu gösterdi.
Diğer araştırmalar o zamandan beri birçok ayağın mesafeleri boyunca sivrisineklerin nefes verdiğimiz karbondioksite, verdiğimiz kokulara ve bizi bulmak için görsel ipuçlarına dayandığını göstermiştir. Ancak birkaç metre içine girdiklerinde, vücutlarımızın sıcaklığı onlara rehberlik etmede önemli bir rol oynuyor.
Sadece türlerin dişileri bu şekilde davranır. Daha sonra öğrenildiği gibi, yumurtalarını beslemek için kanımızdaki proteini kullanırlar. Erkek sivrisinekler ise sadece meyve ve bitkilerin nektarından besleniyorlar.
Geçtiğimiz yıl gerçekleştirilen başka bir çalışma ise sivrisineklerin çevre sıcaklığındaki değişikliği anlamak için antenlerinin ucundaki reseptörleri kullandığını ihtimalini kuvvetlendirdi. Geleneksel olarak, sivrisineklerin reseptörleri ile çevrenin sıcak ya da soğuk olduğunu anladıkları düşünülürdü. Ancak geçtiğimiz yıl Paul Garrity ve ekibi, bu reseptörlerin sadece çevredeki sıcaklık değişimini algıladığını ortaya çıkardı.
Sineklerin yakın evrimsel akrabaları olan sivrisineklerin ayrıca Soğutma Hücreleri ve Isıtma Hücreleri vardır.
İnsanların sıcaklığına neyin çektiğini anlamak için böceklerin ısıtma hücrelerine bakmak mantıklı gibi görünse de, Garrity’nin grubu alternatif – ve sezgisel – bir hipotezi düşündü. Belki de böceklerin sıcağa doğru uçması değildi; belki soğuktan uçuyorlardı. Bu Soğutma Hücrelerinin odaklanacağı anlamına gelir.
Soğutma Hücreleri Garrity ve Bilim’deki makaleleri için araştırılan diğer bilim adamları, IR21a adlı moleküler bir reseptöre güveniyor. IR, nöronların sinyal iletmesine yardımcı olan bir grup protein olan iyonotropik reseptörü temsil eder. IR21a, böcek etrafındaki sıcaklığın düştüğüne dair bir sinyalin iletimini kolaylaştırır.
Nasıl başardılar
Deneylerinde araştırmacılar, IR21a reseptörünün üretilmesinden sorumlu sivrisinek genini nakavt etti. Daha sonra mutant böceklerin yaklaşık 60’ını arka duvarındaki bir plaka çekirdek vücut sıcaklığına yakın, 37 derece ısıtılan ayakkabı kutusu büyüklüğünde bir kaba yerleştirdiler ve sivrisineklere insan nefesini taklit etmek için bir karbondioksit pufu verdi.
Mutant olmayan sivrisinekler hızla vücut ısısı plakası üzerinde toplanırken, beslenmeye çalışırken, mutant sivrisinekler plakayı büyük ölçüde görmezden geldi. IR21a reseptörü olmadan, artık kendilerini çevrelerindeki en sıcak noktaya yönlendiremediler.
İkinci bir deneyde, sivrisinekler küçük bir kafese konuldu. Kafesin üzerine, araştırmacılar biri kanı 23 dereceye (oda sıcaklığı), diğeri 25,5 dereceye (insan elinin yüzey sıcaklığı) ısıtılmış insan kanıyla dolu iki şişe yerleştirdiler. Aynı düzenekten geçen mutant olmayan sivrisinekler ile karşılaştırıldığında, mutantlar 25,5 derecelik kan için daha az tercih gösterdi.
“Dünya iyileşiyor mu yoksa işler kötüleşiyor mu?”
Garrity’ye göre, IR21a reseptörü, sivrisinekler daha soğuk bir sıcaklığa doğru hareket ettiğinde etkinleştirilir. İnsanlar genellikle çevrelerinden daha sıcak olduğu için, bu bir sivrisinek insana yaklaştıkça IR21a’nın sessiz olduğu anlamına gelir. Ancak hayvanın seyrinden sapması ve sıcak kanlı avından uzaklaşmaya başlaması durumunda, IR21a aktive olur, ancak böcek seyri düzeldiğinde kapanır.
Sonuçta sıcaklık değişimini izlemek, bu hayvanların bizi tam olarak nerede olduğumuzu belirlemelerine yardımcı olmak için son derece yararlıdır çünkü kan damarları cildimizdeki en sıcak noktadır.
Çalışma hakkında açıklama yapan Paul Garrity, IR21a reseptörünün sinir bozucu bir alarm gibi davrandığını söyledi. Garitty, “Dişi sivrisinek daha soğuk noktalara yöneldiğinde alarm vermeye başlayan reseptörü susturmak için sivrisinekler ne gerekiyorsa onu yapmaya yöneliyor” dedi.