Newswise — Согласно новому исследованию Вашингтонского университета в Сент-Луисе, некоторые популяции комаров более жаркие и лучше приспособлены к тому, чтобы пережить периоды жары, чем другие.
Это плохая новость в мире, где трансмиссивные заболевания становятся все более глобальной проблемой здравоохранения. Большинство моделей, которые ученые используют для оценки риска трансмиссивных заболеваний, в настоящее время предполагают, что толерантность к комарам не меняется. В результате эти модели могут недооценивать способность комаров распространять болезни в условиях потепления.
Исследователи под руководством Кэти М. Вестби, старшего научного сотрудника Исследовательского центра Тайсона, экологической полевой станции Вашингтонского университета, провели новое исследование, в ходе которого измерялся критический тепловой максимум (CTmax), верхний предел термоустойчивости организма, у восьми популяций животных во всем мире. инвазивный. тигровый комар, Aedes albopictus. Тигровый комар является известным переносчиком многих вирусов, в том числе вируса Западного Нила, чикунгуньи и денге.
«Мы обнаружили существенные различия между популяциями как взрослых особей, так и личинок, и эти различия были более выражены у взрослых особей», — сказал Уэстби. Новое исследование опубликовано 8 января в журнале Frontiers in Ecology and Evolution.
Команда Уэстби протестировала комаров из восьми различных популяций, охватывающих четыре климатические зоны на востоке Соединенных Штатов, включая комаров из Нового Орлеана; Сент-Огастин, Флорида; Хантсвилл, Алабама; Стиллуотер, Оклахома; Святой Луи; Урбана, Иллинойс; Колледж-Парк, Мэриленд; и округ Аллегейни, штат Пенсильвания.
Ученые собирали яйца в дикой природе и выращивали личинок из разных географических мест до взрослых стадий в лаборатории, заботясь о популяциях комаров отдельно, пока они продолжали размножаться и расти. Затем ученые использовали взрослых особей и личинок более поздних поколений этих попавших в ловушку комаров в тестах по определению значений CTmax, повышая температуру воздуха и воды со скоростью 1 градус Цельсия в минуту, используя установленные протоколы исследований.
Затем команда проверила взаимосвязь между климатическими переменными, измеренными вблизи каждого источника популяции, и CTmax взрослых особей и личинок. Ученые обнаружили значительные различия между популяциями комаров.
Различия, по-видимому, не подчинялись простой закономерности, зависящей от широты или температуры, но существовали некоторые важные тенденции. Популяции комаров из мест с более высоким уровнем осадков имели более высокие значения CTmax. В целом результаты показывают, что средние и максимальные сезонные температуры, относительная влажность и годовое количество осадков могут быть важными климатическими факторами при определении CTmax.
«У личинок были значительно более высокие температурные пределы, чем у взрослых особей, и это, вероятно, является результатом разного давления отбора на наземных взрослых особей и водных личинок», — сказал Бенджамин Орлиник, первый автор статьи и бывший научный сотрудник Исследовательского центра Тайсона. «Выглядит как взрослый Ах окрашенный в белый цвет испытывают температуры, более близкие к их CTmax, чем личинки, что, возможно, объясняет, почему существует больше различий между взрослыми популяциями».
«Общая тенденция заключается в повышении устойчивости к жаре с увеличением количества осадков», – сказал Уэстби. «Возможно, более влажный климат позволяет комарам выдерживать более высокие температуры из-за уменьшения высыхания, поскольку влажность и температура могут взаимодействовать и влиять на выживаемость комаров».
Мало что известно о том, как различные популяции переносчиков, например, этого типа комаров, адаптируются к местному климату, а также о возможности переносчиков адаптироваться к быстро меняющемуся климату. Это исследование является одним из немногих, в котором рассматриваются верхние пределы выживаемости при высоких температурах (подобных волнам жары) в отличие от ограничений, налагаемых холодными зимами.
«Постоянные генетические изменения в устойчивости к жаре необходимы организмам для адаптации к более высоким температурам», — сказал Уэстби. «Вот почему для нас было важно экспериментально определить, проявляет ли этот комар изменчивость, прежде чем мы сможем начать проверять, как он адаптируется к более теплому миру и сможет ли он адаптироваться».
Будущие исследования в лаборатории направлены на определение верхних пределов, в которых комары будут искать хозяев для кормления кровью в полевых условиях, где они проводят самые жаркие периоды дня, когда температура превышает эти пороговые значения, и адаптировались ли они уже к более высоким температурам. «Определение этого является ключом к пониманию того, как изменение климата повлияет на передачу болезней в реальном мире», — сказал Уэстби. «Комары в природе ежедневно испытывают различные температуры и влажность, которые мы не можем полностью воспроизвести в лаборатории».
