چرا پشه‌ها در بو کشیدن و پیدا کردن انسان اینقدر خوب عمل می‌کنند؟

برخی از پشه‌ها تشنه خون انسان هستند و به‌راحتی انسان‌ها را پیدا می‌کنند. تلاش‌های گذشته برای جلوگیری از ردیابی انسان‌ها به‌وسیله‌ی این حشرات ازطریق مهار بخشی از قدرت بویایی پشه‌ها با شکست مواجه شده است. مطالعه جدیدی نشان می‌دهد علت آن است که این خون‌خواران راه‌حل‌های ذاتی دارند تا اطمینان حاصل کنند که همیشه می‌توانند بوی ما را احساس و ما را پیدا کنند.

در بیشتر حیوانات، سلول‌های عصبی منفرد در سیستم بویایی فقط می‌توانند یک نوع بو را تشخیص دهند. اما پژوهشگران ۱۸ آگوست در مجله Cell گزارش کردند که سلول‌های عصبی پشه‌های آئدس (Aedes aegypti) می‌توانند بوهای زیادی را تشخیص دهند. براین‌اساس، اگر سلولی توانایی تشخیص یکی از بوهای انسانی را از دست بدهد، همچنان می‌تواند بوهای دیگر را تشخیص دهد.

مطالعه‌ی جدید دقیق‌ترین نقشه را از حس بویایی پشه ارائه می‌کند و نشان می‌دهد که پنهان کردن بوی انسان از این حشرات می‌تواند پیچیده‌تر از چیزی باشد که پژوهشگران تصور می‌کردند. براین‌اساس، ساخت مواد دافعی که مانع از این می‌شوند که پشه‌ها بوهای مرتبط با انسان را تشخیص دهند، می‌تواند دشوار باشد. آنانداشانکار رای، دانشمند عصب‌شناس دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید که در پژوهش مشارکتی نداشت، می‌گوید: «شاید به‌جای تلاش برای ممانعت از اینکه آن‌ها بتوانند ما را پیدا کنند، پیدا کردن بوهایی که پشه‌ها آن‌ها را دوست ندارند، روش بهتری باشد.» چنین مواد دافعی ممکن است این خون‌خواران را گیج یا تحریک کند و موجب شود به پرواز درآمده و از انسان دور شوند.

دافع‌های مؤثر ابزار کلیدی برای پیشگیری از انتقال ویروس‌های بیماری‌زایی مانند دنگی و زیکا توسط پشه‌ها هستند. اولیویا گلدمن، دانشمند زیست‌شناسی عصب از دانشگاه راکفلر در نیویورک می‌گوید: «پشه‌ها بیش از هر موجود دیگری مسئول مرگ انسان‌ها هستند. هرچه بهتر آن‌ها را درک کنیم، می‌توانیم مداخلات بهتری طراحی کنیم.»

پشه‌هایی که از انسان‌ها تغذیه می‌کنند، با استفاده از نشانه‌های مختلفی ازقبیل گرما و بوی بدن، انسان‌ها را پیدا می‌کنند. این حشرات با استفاده از شاخک‌ها و زائده‌های کوچکی که در نزدیکی دهان آن‌ها وجود دارد، طعمه‌های خود را بو می‌کشند. آن‌ها با استفاده از سه نوع حسگر موجود در سیستم عصب بویایی خود می‌توانند مواد شیمیایی مانند کربن‌دی‌اکسید بازدم یا ترکیبات بوی بدن را تشخیص دهند.

پژوهشگران در پژوهش‌های گذشته خود تصور می‌کردند مهار برخی از حسگرها ممکن است با ایجاد اختلال در ارسال پیام‌های بویایی به مغز بتواند بوهای انسانی را از پشه‌ها پنهان کند. اما مارگو هِر، عصب‌شناس دانشگاه راکفلر، می‌گوید حتی پشه‌های فاقد حسگر همچنان می‌توانند انسان را بو بکشند و او را نیش بزنند. بنابراین، گلدمن، هر و همکارانش برچسب‌های فلورسنت را به سلول‌های عصبی یا نورون‌های پشه‌های آئدس اضافه کردند تا جزئیات بیشتری دراین‌باره بیاموزند که مغز پشه‌ها چگونه بوهای انسانی را رمزگشایی می‌کند.

جالب اینکه پژوهشگران به‌جای پیدا کردن یک حسگر به ازای هر سلول عصبی، دریافتند که نورون‌های پشه‌ها بیشتر شبیه مراکز حسی هستند. تجزیه‌و‌تحلیل ژنتیکی تأیید کرد که برخی از سلول‌های عصبی بویایی بیش از یک نوع حسگر دارند.

برخی از سلول‌ها در پاسخ به مواد شیمیایی جاذب پشه که در انسان‌ها یافت می‌شوند (مانند اوکتانول و تری‌اتیل‌آمین) سیگنال‌های الکتریکی تولید می‌کردند. این امر حاکی از آن است که نورون‌ها می‌توانند بیش از یک نوع مولکول بو را تشخیص دهند. مطالعه دیگری که آوریل در مجله‌ی eLife منتشر شد، نتایج مشابهی را در مگس‌های میوه نشان داد که حاکی از آن است که چنین سیستمی ممکن است بین حشرات رایج باشد.

مشخص نیست چرا داشتن راه‌های اضافی برای تشخیص بوی انسان‌ها ممکن است برای پشه‌ها مفید باشد. مگ یانگر، یکی از نویسندگان مطالعه از دانشگاه بوستون می‌گوید: «بوی افراد مختلف می‌تواند بسیار متفاوت باشد. شاید این سیستمی برای پیدا کردن انسان‌ها بدون توجه به انواع بوهایی است که انسان‌ها منتشر می‌کنند.»