لطالما فضل البعوض أن يتغذى على البشر أكثر من الحيوانات الأخرى، لكن الطريقة التي يميز بها بين الاثنين ظلت لغزاً حتى الآن.
كشفت دراسة جديدة نُشرت يوم الأربعاء في مجلة «نيتشر»، أن البعوض قد طور عملية لدغ البشر من خلال الاعتماد حصرياً على جزيئات الرائحة التي تميزنا عن تلك التي تنضح بها الكائنات الأخرى في البيئة المحيطة، وفقاً لصحيفة «إندبندنت».
والبعوض، الذي يعمل كناقل لأمراض مثل «زيكا» وحمى الضنك والحمى الصفراء، يفضل بشدة الرائحة البشرية على رائحة الحيوانات.
طبقت الدراسة الجديدة، التي شارك فيها علماء من بينهم باحثون من جامعة برينستون في الولايات المتحدة، نهجاً جديداً من خلال تصوير أدمغة البعوض بدقة عالية جداً لمراقبة كيفية تحديد الحشرات المزعجة لضحاياها التاليين.
لهذا الغرض، قام العلماء بتصميم البعوض وراثياً لجعل أدمغتهم تضيء عندما تكون نشطة - وأطلقوا هواء بنكهة الإنسان والحيوان بطرق يمكن للبعوض اكتشافها أثناء وجوده داخل معدات التصوير الخاصة.
سعى الباحثون إلى فهم المزيج الدقيق لمكونات الهواء التي تستخدمها هذه الحشرات للتعرف على الرائحة البشرية.
وقالت كارولين ليندي ماكبرايد، الأستاذة المساعدة في علم البيئة وعلم الأحياء التطوري وعلم الأعصاب، في بيان، «شرعنا في محاولة فهم كيفية تمييز هذه البعوض لرائحة الإنسان والحيوان، سواء من حيث ماهية الرائحة البشرية التي يشيرون إليها وأي جزء من الدماغ يسمح لهم بالإشارة إلى تلك الخصائص».
وتابعت: «لقد تعمقنا نوعاً ما في دماغ البعوض... وسألنا: ماذا يمكنك أن تشم؟ ما يضيء عقلك؟ ما الذي ينشط خلاياك العصبية؟ وكيف يتم تنشيط دماغك بشكل مختلف عندما تشم رائحة الإنسان مقابل رائحة الحيوانات؟».
بينما تتكون رائحة الإنسان من عشرات المركبات المختلفة، فإنها توجد أيضاً في معظم الثدييات بنسب مختلفة قليلاً.
ولمقارنة واختبار كيفية اكتشاف البعوض لرائحة الثدييات والبشر، جمع العلماء عينات من الشعر والفراء والصوف، واستخدموا الرائحة من 16 شخصاً، واثنين من الفئران، واثنين من الخنازير والسمان وخروف واحد وأربعة كلاب.
قالت طالبة الدراسات العليا جيسيكا زونج، «بالنسبة للعينات البشرية، كانت لدينا مجموعة من المتطوعين العظماء: لم نسمح لهم بالاستحمام لبضعة أيام ثم جمعنا روائحهم».
ثم قاموا بجمع الروائح البشرية والحيوانية بطريقة غير مدمرة، وصمموا نظاماً يسمح لهم بتمرير الرائحة البشرية إلى البعوض.
في البداية، اشتبه الباحثون في أن أدمغة البعوض لديها على الأرجح تقنية معقدة لتمييز البشر عن الحيوانات الأخرى، لكن الدراسة وجدت أن العملية كانت أبسط بكثير مما يُعتقد.
وقالت ملكبرايد: «البساطة فاجأتنا. رغم تعقيد الرائحة البشرية، وحقيقة أنها لا تحتوي حقاً على أي نوع من المركبات الخاصة بالبشر، فقد طور البعوض آلية بسيطة بشكل مدهش للتعرف علينا».
تحتوي أدمغة البعوض على 60 مركزاً عصبياً تسمى «الكبيبات»، واشتبه الباحثون في البداية في أن العديد منها، «ربما حتى معظمها»، يساعد الحشرات في العثور على طعامها المفضل.
قال زيلي زاهوا، طالب دراسات عليا في جامعة برينستون، وأحد مؤلفي الدراسة، «عندما رأيت نشاط الدماغ لأول مرة، لم أصدق ذلك - شارك اثنان فقط من (الكبيبات) بالعملية... هذا يتناقض مع كل ما كنا نتوقعه، لذلك كررت التجربة عدة مرات، مع المزيد من البشر، والمزيد من الحيوانات. أنا فقط لم أصدق ذلك. الأمر بسيط للغاية».
تضييقاً على «الكبيبات» التي يستخدمها البعوض للكشف عن البشر، كشف العلماء بعد ذلك الخصائص التي كانت هذه المراكز العصبية تحددها.
وجدوا أن البعوض يستخدم المراكز هذه للكشف عن مادتين كيميائيتين لهما رائحة برتقالية - وحمضية قليلاً، وغنيتان برائحة الإنسان.
وأوضحت ماكبرايد: «بالنسبة لي، إنها قصة تطورية: إذا أنشأنا اختباراً إحصائياً للتمييز بين الرائحة البشرية، فسيكون الأمر معقداً للغاية، لكن البعوضة تفعل شيئاً بسيطاً بشكل ملحوظ، وعادة ما تعمل البساطة بشكل جيد، عندما يتعلق الأمر بالتطور».
