Стремительное возвращение комаров в полупустынные районы Африки после сезона засухи десятилетия ставили учёных в тупик. Разгадка оказалась удивительно проста – скоростная ветровая миграция.
Как только в районе полупустынь Африки начинается засуха заболевания малярией резко прекращаются, поскольку комары, которые могут передавать болезнь исчезают вместе с поверхностными водами, необходимыми для развития личинок. Однако, как только начинаются первые дожди, территорию заполоняют рои взрослых особей.
Долгое время ученые были в недоумении, откуда те берутся, ведь размножаться такими темпами они не могут – период роста у них значительно дольше.
Для объяснения были выдвинуты две гипотезы. Одна из них – взрослые комары пережидают засуху в режиме спячки.
Важное, хоть и косвенное, подтверждение этой гипотезы было получено путем обширного анализа временных рядов популяций. Предыдущее исследование доказало, что вид Anopheles coluzzii действительно пережидает где-то на местности, но данные по другим видам (Anopheles gambiae и Anopheles arabiensis) опровергали эту теорию.
Вторая гипотеза состояла в том, что комары перелетали сюда из мест постоянного присутствия, где есть благоприятные условия для круглогодичного размножения. Но ближайшие области круглогодичной популяции находятся на удалении более 150 км, что является непреодолимым расстоянием для автономного полёта комара.
Полёты насекомых обычно происходят недалеко от земли, на территории обитания, которая даёт все необходимые для жизни ресурсы: еда, жилье, помощники и места размножения. У переносчиков малярии этот тип фуражного полета редко превышает расстояние в 5 километров.
Оставалось ещё одна возможность, как говорится «занесло ветром», — насекомые поднимаются на высоту 2-3 км и попутным ветром за несколько часов переносятся на сотни километров.
Миграция бабочек-монархов (Danaus plexippus) между Северной Америкой и Мексикой — одна из наиболее широко известных миграций насекомых такого рода, но масштабы дальних миграций других насекомых долгое время недооценивалось, потому что такие высотные перелёты не обнаружить без специального устройства – радара способного заметить насекомое менее 10 миллиграммов. Первое большое исследование с помощью них было произведено в 2016 году на юге Великобритании, которое обнаружило поразительные масштабы этого явления – на территории 70’000 км2 ежегодно в высотных перелётах участвовало более 16.5 млрд насекомых!
В Африке для проверки гипотезы использовался более простой инвентарь – гелиевые шары с липкими сетями, которые запускались ночью (период активности малярийных комаров), парящие на разных высотах. В общей сложности за 617 ночей отбора проб было поймано 461’100 насекомых, в том числе 2’748 комаров. Причем специальные меры были предусмотрены, чтобы отлов велся не во время подъема или спуска шара.
Среди пойманных комаров было обнаружено шесть видов переносчиков малярии. Сопоставление распределения видов по деревням и годам, а также последовательные пики в уловах насекомых в середине и конце сезона дождей указывают на то, что высотная миграция переносчиков малярии является скорее сознательной, и само явление скорее обычное, нежели исключительное. Моделирование миграционных траекторий говорит о том, что максимальные расстояния таких путешествийсоставляют около 300 км.
Так новая работа учёных помогла решить парадокс «сухого сезона» двумя не исключающими друг друга теориями спячки и высотных перелётов.
Дальнейшие цели ученых лежат в области понимания, как ветровая миграция влияет на появление устойчивых к инсектицидам комаров – тема, которая всё больше беспокоит медиков, поскольку инсектициды являются наилучшим средством борьбы с малярией в настоящее время.
Статья по материалам журнала Nature.
