(CNN) Z více než 3000 druhů komárů na světě se jen malý počet vyvinul tak, aby se specializoval na sání lidské krve.

Jak nás komáři kousající člověka tak účinně vystopují, není v současné době známo, ale je to důležité, protože nás nejen svědí. Přenášejí také nebezpečné nemoci, jako jsou zika, dengue, západonilský virus a malárie, které mohou být smrtelné.

Zastavení tohoto otravného hmyzu na jeho cestě by totiž mohlo zachránit až půl milionu životů, které si tyto nemoci ročně vyžádají.

„V každém z těchto případů, kdy se komár vyvinul tak, aby kousl člověka – což se stalo pouze dvakrát nebo třikrát – se z něj stal přenašeč nepříjemných nemocí,“ řekla Carolyn „Lindy“ McBrideová, docentka ekologie a evoluční biologie na Princetonském neurovědním institutu v New Jersey.

Proto chce pochopit, jak vyhledávají a zaměřují se na člověka.

Komáři nás cítí

„Komáři si většinou vybírají, koho kousnout, na základě zápachu,“ řekla McBride, jejíž laboratoř se zaměřuje na druh komára Aedes aegypti, který se vyvinul právě proto, aby kousal člověka.

Krev sají pouze komáří samičky, protože ji potřebují k produkci vajíček. Klíčovou otázkou je vědět, jak samice komára potenciálně přenášejícího nemoci vyčenichá člověka, zatímco ostatní teplokrevné živočichy ignoruje.

Na obrázku jsou samičky komárů afrického poddruhu Aedes aegypti formosus, který kouše zvířata (vlevo), a celosvětově invazivního poddruhu Aedes aegypti aegypti, který kouše lidi (vpravo).

Jakmile to bude lépe známo, bude možné vyrobit mnohem účinnější repelenty – neboli návnady, které komáry od člověka odlákají – a zachránit tak lidské životy, uvedl Christopher Potter, docent neurovědy v Centru smyslové biologie na Univerzitě Johnse Hopkinse.

Pokud vědci dokáží ovládat jejich čich, „můžeme skutečně kontrolovat, co tito komáři dělají,“ řekl Potter, který studuje dalšího komára Anopheles, který je specifický pro člověka a přenáší malárii.

Naše pachy jsou složité

Na tuto otázku není snadné odpovědět, protože každý živočišný pach se skládá ze stovek chemických sloučenin smíchaných ve specifickém poměru.

„Skutečné chemické látky, které se vyskytují v lidském pachu, jsou v podstatě stejné jako chemické látky vyskytující se ve zvířecím pachu – jedinečné jsou poměry a relativní množství těchto sloučenin v lidských směsích,“ řekl McBride, jehož výzkum se na tyto otázky zaměřuje.

Pokud hladová komáří samička prolétá kolem, provádí ve svém malém mozku složitou chemickou matematiku a zjišťuje, co je člověk, co pes a co květina.

Knihovna vůní

„Abychom to prozkoumali, rozhodli jsme se zaznamenávat nervovou aktivitu v mozku samic, zatímco jsme je vystavovali přírodním lidským a zvířecím pachovým extraktům,“ napsala Zhilei Zhao, postgraduální studentka McBrideovy laboratoře, ve vlákně na Twitteru popisujícím práci laboratoře. Vývoj „potřebných genetických činidel, systémů dodávání pachů a analytických přístupů trval čtyři roky,“ napsal Zhao.

(Zleva) Noah Rose, postdoktorand z Princetonu, a Gilbert Bianquinche zkoumají díru ve stromě poblíž Kedougou v Senegalu a hledají larvy Aedes aegypti. Více než polovina světové populace žije v oblastech, kde se vyskytují komáři Aedes aegypti.

McBridův laboratorní tým vytvořil knihovnu chemického složení živočišných pachů. „Takový soubor dat ve skutečnosti neexistuje – a tak jsme se rozhodli, že se do něj pustíme a sami ho shromáždíme,“ řekla Jessica Zungová, postgraduální studentka McBrideovy laboratoře.

Zungová zatím nasbírala vzorky pachů asi 40 různých zvířat, včetně morčat, potkanů, křepelek a dalších.

Jedna společná sloučenina vynikla

Při porovnání některých z nich s 16 lidskými vzorky něco vyskočilo. Dekanal, jednoduchá a běžná sloučenina, se v lidské kůži vyskytuje obzvlášť hojně, uvedl Zung.

Všudypřítomný v přírodě, u lidí dekanal pochází z jiné, složitější sloučeniny. Zung zapátral v archivech a našel výzkum ze 70. let minulého století (z velké části původně provedený za účelem nalezení léku na akné), který podrobně popisoval, jak při rozpadu jedné složky přirozených olejů naší kůže, kyseliny sapienové, zůstává dekanal. Tato kyselina (jak naznačuje její název) se vyskytuje pouze u lidí. Právě ona pravděpodobně vede k vysokým hladinám dekanalu, které pomáhají komárům cítit cestu k nám, ale je třeba provést další studie.

Poznat, co komáři čichají, je jen část příběhu; důležité je také vědět, jak to dělají. Aby vědci zjistili, jak přesně komáři tento smysl používají, vyšlechtili geneticky modifikované komáry Aedes aegypti, „takže jsme mohli rozříznout jejich malinké hlavičky, dát je pod luxusní mikroskop a skutečně sledovat, jak se jim při kontaktu s lidskými a zvířecími pachy střílejí neurony,“ řekl McBride.

Výzkumný tým již věděl, že komáři mají asi 60 různých typů neuronů, které vnímají pachy, takže když se podívali do mozku hmyzu, domnívali se, že by mohli vidět velkou aktivitu. Ta však byla překvapivě tichá, což znamená, že signál byl možná docela jednoduchý, omezený jen na několik typů neuronů.

„Jeden typ neuronů reagoval opravdu silně jak na lidi, tak na zvířata. Jiný typ neuronu reagoval na obojí – ale reagoval mnohem silněji na lidi než na zvířata,“ řekl McBride o této práci. Takže to může být tak jednoduché, jako že mozek komára porovnával jen dva typy neuronů.

Tento druh výzkumu je možný teprve od doby, kdy je k dispozici technologie pro detailní studium mozků komárů, což se stalo teprve nedávno. „Bylo tradičně velmi těžké studovat to na takové úrovni, jak to děláme nyní,“ řekl Potter.

Příklad rychlé evoluce

Je neuvěřitelné, že komáři, kteří se zaměřují na člověka, se vyvinuli tak, aby toho byli schopni, jen za posledních 5 000 let, takže je to „opravdu úžasný příklad rychlé evoluce“, řekl McBride.

Komár Aedes aegypti, známý také jako „komár žluté zimnice“, přenáší také horečku dengue, ziku a chikungunya. Podle McBridea pochází tento živočich z Afriky a do svého současného areálu výskytu na jihu Spojených států a ve Střední a Jižní Americe se pravděpodobně dostal na otrokářských lodích v průběhu 16. století.

Tyto nemoci dohromady ročně zabijí a nakazí tisíce lidí, proto byli komáři americkým Centrem pro kontrolu a prevenci nemocí označeni za „nejsmrtonosnější zvíře na světě“. McBride i Potter doufají, že jejich práce by mohli využít i další lidé, kteří pracují na repelentech a atraktantech pro prevenci nemocí.

Zachránit se před nimi je jednoduché

Co se týče zasvěcených informací o tom, jak se uchránit před pokousáním na vlastní zahradě, McBrideová uvedla, že používá větrák.

„Ať fouká vzduch nad místem, kde sedíte venku, nebo nad grilem či pod stolem, kde vás kousají do nohou.“ Nejde o to, že byste foukali vůni kolem sebe, abyste komáry vyvedli z míry, řekla.

Je to jednoduše proto, že tito smrtelně nebezpeční tvorové, řekla McBrideová, „nejsou velcí letci“.