Кольорова сперма вказала на причини вимирання комарів-переносників хвороб

Біологи з’ясували, чому самиці комарів-переносників лихоманки денґе спарюються здебільшого лише раз на життя: у них виявили видозміну геніталій, яка дозволяє заблокувати подальші спроби самця спарюватися. На це вказав експеримент зі спермою самців, зафарбованою флуоресцентними, тобто здатними світитися під ультрафіолетом, барвниками. Це відкриття допоможе краще зрозуміти, чому деякі види комарів занепадають у дикій природі, та розробити методи боротьби з переносниками хвороб завдяки контрацепції для комах. Дослідження опублікували в журналі Current Biology.

Спарювання комарів Aedes aegypti — переносників лихоманки денґе й інших тропічних хвороб. Jacopo Razzauti / The Rockefeller University

Як досліджували спарювання комарів?

Науковці проводили два етапи експерименту за участі комарів Aedes aegypti та тигрових комарів (A. albopictus), які здатні переносити збудників лихоманки денґе, чікунґуньї, жовтої гарячки, а також вірус Зіка. На першому етапі дослідники зафарбували сперму самців зеленим або червоним флуоресцентним барвником, а тоді помістили їх у камери з самицями A. aegypti по черзі. Пізніше, коли науковці дослідили самих самиць, то з’ясувалося, що в їхній статевій системі була сперма лише одного кольору. Це свідчить про те, що самиці спарювалися лише з одним із самців.

На другому етапі експерименту дослідники зафіксували самиць комарів A. aegypti так, щоб ті могли рухатися, але не полетіти з місця, до якого їх прикріпили. Далі науковці за допомогою високошвидкісних камер спостерігали за спарюванням самиць із самцями свого виду та A. albopictus, з якими вони не дають потомства. Як виявилося, коли самиця була готова до спарювання, її геніталії трохи подовжувалися в бік самця. Щоб викликати таку реакцію, самці використовували утворення на геніталіях, звані гоностилями, щоб постукати по геніталіях самиць.

Різниця в розмірах гоностилів у самців A. aegypti й A. albopictus. Houri-Zeevi et al. / Current Biology, 2025

Таку ж поведінку у відповідь на спроби самців спарюватися помітили й у самиць A. albopictus, яких з A. aegypti розділяє 35 мільйонів років еволюції. Однак самці A. albopictus виявилися здатними спарюватися зі самицями A. aegypti навіть без їхньої на це згоди. Завдяки більшим гоностилям самці цього виду можуть відкривати геніталії самиць A. aegypti, через що ті вже не можуть спарюватися з представниками свого виду. Це може пояснити, як у природному середовищі A. albopictus витісняють A. aegypti в регіонах, де можуть переносити більше збудників різноманітних хвороб.

• Раніше науковці вже уточнили механізм того, як людська яйцеклітина захищається від проникнення в неї другого сперматозоїда. Як виявилося, після запліднення молекули в оболонці яйцеклітини змикаються подібно до замка-блискавки.
• Одним зі способів контролю популяції комарів-переносників хвороб вважають введення їм бактерії, що діє як природна контрацепція. Його вже застосували на Фіджі для боротьби з лихоманкою денґе та на Гаваях для боротьби з малярією.