حواس سه‌گانه پشه برای نیش زدن انسان
هر تلاشی در راستای محافظت پوست بدن از نیش پشه در شبهای تابستان، شاید تا مدتی کوتاه موثر باشد، اما دائمی نیست. این حشرات از حواس بصری، بویایی و حرارتی برای پیدا کردن انسان استفاده می‌کنند.
هنگامی که یک پشه ماده بالغ برای تغذیه به خون نیاز دارد، در صدد جستجوی یک میزبان – اغلب انسان – برمی‌آید. بسیاری از حشرات از جمله پشه‌ها، از طریق بوی گاز دی‌اکسیدکربن که به طور طبیعی از بازدم انسان و سایر حیوانات متصاعد می‌شود جذب می‌شوند. اما پشه می‌تواند از حواس دیگر خود نیز برای فهمیدن اینکه یک انسان در نزدیکی اوست استفاده کند. پشه‌ها می‌توانند از قوه بینایی خود برای شناسایی موقعیت میزبان و از اطلاعات حسی حرارتی برای تشخیص دمای بدن او استفاده کنند.
اما چگونه پشه می‌تواند اطلاعات حواس مختلف را برای تعیین مسیر غذای خود ترکیب کند؟
محققان برای پی بردن به اینکه پشه چگونه و چه وقت از هر کدام از اطلاعات حسی خود استفاده می‌کند، پشه‌های ماده گرسنه را به یک تونل که در آن حواس مختلف به طور مستقل قابل کنترل بود منتقل کردند. در یک مجموعه آزمایش، به تقلید از سیگنال ایجاد شده توسط نفس انسان، یک توده غلیظ از دی‌اکسیدکربن به داخل تونل فرستاده و تونل دیگری شامل توده هوای عادی با غلظت کم دی‌اکسیدکربن به عنوان تونل کنترل در نظر گرفته شد.
برای هر آزمایش 20 پشه به داخل تونل فرستاده شدند و با دوربینهای سه‌بعدی از مسیر حرکت آنها فیلمبرداری شد. همانطور که انتظار می‌رفت هنگامی که توده غلیظ دی‌اکسیدکربن به داخل تونل جاری می‌شد، پشه‌ها در طول تونل به سوی آن پرواز می‌کردند. اما در توده کنترل که شامل هوای عادی بود پشه‌ها هیچ علاقه‌ای به پرواز به سوی آن نشان نمی‌دادند.
محققان در آزمایشهای قبلی که روی مگس میوه انجام شده بود، دریافتند که قرار گرفتن در معرض بویی که حیوانات را به خود جذب می‌کند بیشتر از ویژگی‌های بصری کاربرد دارد.
آنها گمان می‌کردند که پشه‌ها هم مانند مگس‌های میوه رفتار مشابهی از خود نشان می‌دهند. از این رو، پیش‌بینی کردند هنگامی که پشه‌ها در معرض دی‌اکسیدکربن که شاخص حضور یک میزبان در مجاورت آنهاست قرار می‌گیرند، مدتها در جایی که غلظت دی‌اکسیدکربن بالاتر است در هوا معلق می‌مانند.
بوی دی‌اکسید کربن
برای آزمودن این فرضیه، محققان همان آزمایش را این بار با قرار دادن یک شیء تیره‌رنگ در کف تونل انجام دادند. آنها دریافتند که در حضور توده دی اکسیدکربن پشه‌ها به سوی شیء تیره‌رنگ جذب شدند. در تونل کنترل که این توده وجود نداشت، پشه‌ها به طور کل این شیء تیره‌رنگ را نادیده گرفتند.
در واقع پشه‌ها بوی دی‌اکسیدکربن را حس می‌کنند و چند ثانیه بعد همچنان به سوی شیء کوچک پرواز می‌کنند. بنابراین می‌توان تصور کرد که این امر شبیه به نوعی حافظه یا اثر ماندگار در مغز پشه است.
پس از این آزمایش، محققان آزمون دیگری را انجام دادند تا ببینند چگونه اطلاعات حرارتی یک پشه در مسیر پرواز او عمل می‌کند. این یک آزمون بسیار سخت بود، بدیهی است که اگر با وجود توده دی‌اکسیدکربن یک شیء سرد یا گرم در تونل قرار داده شود پشه‌ها به دلیل اینکه آن شیء را می‌بینند به سوی آن پرواز می‌کنند. بنابراین باید راهی یافت که بتوان جاذبه بصری را از جاذبه حرارتی جدا کرد.
برای انجام این کار، محققان دو شیء شیشه‌ای ساختند که روی آن با یک ماده شیمیایی شفاف پوشیده شده بود و این پوشش شیمیایی امکان گرم کردن شیء را تا هر درجه‌ای فراهم می‌کرد. آنها به یکی از این دو جسم تا 37 درجه گرما دادند(تقریبا به اندازه دمای بدن انسان) و به یکی اجازه دادند تا در دمای اتاق باقی بماند. سپس آنها را در کف تونل قرار دادند، یکبار در حضور دی‌اکسیدکربن و یکبار بدون آن و رفتار پشه‌ها را تحت نظر گرفتند.
محققان دریافتند که پشه‌ها شیء گرمتر را ترجیح می‌دهند. اما برخلاف جاذبه بصری، ترجیح پشه برای جسم گرمتر به حضور دی‌اکسیدکربن بستگی ندارد.
این آزمایش نشان می‌دهد که جاذبه بصری و ترجیح دادن شیء گرم دو مقوله کاملا جدا هستند. زیرا یک پشه می‌تواند از فاصله دور جسم را ببیند، در حالیکه تنها وقتی می‌تواند گرمای آن را حس کند که به آن نزدیک شود.
برای ایجاد مدلی که نشان دهد چگونه پشه می‌تواند از فواصل مختلف میزبان را پیدا کند محققان فرض می‌کنند که پشه از فاصله 10 تا 50 متری می‌تواند بوی دی‌اکسیدکربن را استشمام کند، در فاصله 5 تا 15 متری می‌تواند میزبان را ببیند و در فاصله کمتر از یک متر گرمای بدن او را حس کند.
درک اینکه مغز چگونه اطلاعات حواس مختلف را برای تصمیم‌گیری مناسب ترکیب می‌کند یکی از چالش‌های اصلی علوم اعصاب است.
شاید این مطالعات بتوانند در راه به دام انداختن پشه‌ها کمک موثری باشند، اما اگر حتی انسان برای دیده نشدن توسط پشه، نامرئی شود، باز هم پشه از طریق گرمای بدن او را پیدا خواهد کرد. بنابراین روشهای موثرتری برای جلوگیری از نیش زدن پشه مورد نیاز است.
این پژوهش به تازگی در نشریه Current Biology منتشر شده است.
No tags for this post.
