Nyamuk menggunakan tiga ancaman visual, penciuman, dan isyarat termal untuk mencapai target manusia mereka, sebuah studi Caltech baru menunjukkan.
Kredit foto: iStock
Apakah Anda menyiram kulit Anda dengan penolak serangga dan menyalakan lilin sereh untuk mengusir nyamuk? Upaya-upaya ini mungkin membuat mereka tetap berada di tempat untuk sementara waktu, tetapi tidak ada solusi yang sempurna karena nyamuk telah berevolusi untuk menggunakan tiga ancaman visual, penciuman, dan isyarat termal untuk mencapai target manusia mereka, sebuah studi Caltech baru menunjukkan.
Studi ini muncul dalam jurnal online versi 17 Juli Biologi Saat Ini.
Ketika nyamuk betina dewasa membutuhkan makanan darah untuk memberi makan anak mudanya, dia mencari inang - seringkali manusia. Banyak serangga, termasuk nyamuk, tertarik oleh bau gas karbon dioksida (CO2) yang dihembuskan manusia dan hewan lain secara alami. Namun, nyamuk juga dapat mengambil isyarat lain yang memberi sinyal bahwa ada manusia di dekatnya. Mereka menggunakan penglihatannya untuk mengenali inang dan informasi sensorik termal untuk mendeteksi panas tubuh.
Untuk menemukan inang manusia, nyamuk menghadapi tugas yang menantang untuk mengintegrasikan isyarat indera yang terpisah dalam ruang dan waktu. Integrasi sensorik ini terjadi sebagai hasil dari strategi multi-cabang mereka, yang dimulai dengan melacak segumpal CO2 melawan arah angin. Penelitian dari laboratorium Dickinson menunjukkan bahwa nyamuk juga merespons CO2 dengan menjelajahi fitur visual yang tidak mereka abaikan. Perilaku ini membimbing mereka menuju host potensial, di mana mereka menggunakan isyarat seperti panas untuk menemukan lokasi pendaratan. Kredit gambar: Lance Hayashida / Caltech
Nyamuk menggabungkan informasi ini untuk memetakan jalan menuju makanan berikutnya.
Untuk mengetahui bagaimana dan kapan nyamuk menggunakan setiap jenis informasi sensorik, para peneliti melepaskan nyamuk betina yang lapar dan dikawinkan ke dalam terowongan angin di mana isyarat sensorik yang berbeda dapat dikendalikan secara independen. Para peneliti menyuntikkan bulu-bulu CO2 konsentrasi tinggi ke dalam terowongan, meniru sinyal yang diciptakan oleh nafas manusia. Dalam serangkaian percobaan, mereka menemukan bahwa serangga tertarik oleh CO2, yang merupakan indikator inang di dekatnya, dan juga akan menghabiskan banyak waktu di dekat eksperimen kontrol objek kontras tinggi - pikirkan: seseorang. Dalam serangkaian percobaan lain, untuk menguji faktor termal, para peneliti menemukan bahwa nyamuk tertarik pada kehangatan.
Baca lebih lanjut tentang bagaimana para peneliti mendapatkan hasil mereka di sini
Informasi yang dikumpulkan dari semua percobaan ini memungkinkan para peneliti untuk membuat model bagaimana nyamuk menemukan inangnya di jarak yang berbeda. Mereka berhipotesis bahwa dari 10 hingga 50 meter jauhnya, nyamuk mencium bau CO2 inangnya. Ketika ia terbang lebih dekat — dalam jarak 5 hingga 15 meter — ia mulai melihat tuan rumah. Kemudian, dipandu oleh isyarat visual yang membuatnya semakin dekat, nyamuk dapat merasakan panas tubuh inang. Ini terjadi pada jarak kurang dari satu meter.
Michael Dickinson, profesor bioteknologi di California Institute of Technology, adalah peneliti utama studi ini. Dickinson berkata:
Percobaan kami menunjukkan bahwa nyamuk betina melakukan ini dengan cara yang agak elegan saat mencari makanan. Mereka hanya memperhatikan fitur visual setelah mereka mendeteksi bau yang menunjukkan keberadaan host di dekatnya. Ini membantu memastikan bahwa mereka tidak membuang waktu untuk menyelidiki target palsu seperti batu dan vegetasi. Tantangan kami selanjutnya adalah mengungkap sirkuit di otak yang memungkinkan bau mengubah cara mereka merespons gambar visual.
Penelitian ini melukiskan gambaran suram bagi mereka yang berharap untuk menghindari gigitan nyamuk. Di akhir makalah, penulis mencatat:
Bahkan jika dimungkinkan untuk menahan nafas seseorang tanpa batas waktu, napas manusia lain di dekatnya, atau beberapa meter melawan arah angin, akan menciptakan bulu-bulu CO2 yang bisa membuat nyamuk cukup dekat dengan Anda sehingga mereka dapat mengunci tanda tangan visual Anda. Karenanya, pertahanan terkuat adalah menjadi tidak terlihat, atau setidaknya secara visual disamarkan. Namun, dalam kasus ini, nyamuk masih dapat menemukan Anda dengan melacak tanda panas tubuh Anda. . . Sifat independen dan berulang dari refleks sensorik-motorik membuat inang mencari strategi nyamuk sangat kuat.