(CNN) A világon élő több mint 3000 szúnyogfaj közül csak egy kis részük specializálódott arra, hogy emberi vért szívjon.

Azt, hogy az embert csípő szúnyogok hogyan követnek minket ilyen hatékonyan, egyelőre nem tudni, de nem mindegy, hiszen nem csak viszketést okoznak nekünk. Olyan veszélyes betegségeket is hordoznak, mint a Zika, a dengue, a nyugat-nílusi vírus és a malária, amelyek halálosak lehetnek.

Valójában ezeknek a bosszantó rovaroknak a megállítása évente akár félmillió emberéletet is megmenthetne ezektől a betegségektől.

“Minden olyan esetben, amikor egy szúnyog úgy fejlődött ki, hogy embert csípjen – ami eddig csak két-három alkalommal fordult elő -, csúnya betegségvektorokká válnak” – mondta Carolyn “Lindy” McBride, a New Jersey-i Princeton Idegtudományi Intézet ökológia és evolúcióbiológia adjunktusa.

Ezért szeretné megérteni, hogyan találják meg és veszik célba az embert.

A szúnyogok kiszagolnak minket

“A szúnyogok többnyire a szag alapján választják ki, hogy mit csípjenek meg” – mondta McBride, akinek laboratóriuma az Aedes aegypti szúnyogfajra összpontosít, amely kifejezetten az ember csípésére fejlődött ki.

Kizárólag a nőstény szúnyogok szívnak vért, mivel szükségük van rá a peték előállításához. Kulcsfontosságú kérdés annak megismerése, hogy egy potenciálisan betegséget hordozó nőstény szúnyog hogyan szimatolja ki az embert, miközben más melegvérű állatokat figyelmen kívül hagy.

A képen az állatcsípő afrikai Aedes aegypti formosus alfaj (balra) és az embert csípő, globálisan invazív Aedes aegypti aegypti alfaj (jobbra) nőstény szúnyogai láthatók.

Ha ezt jobban megismerjük, sokkal hatékonyabb repellenseket – vagy csalikat, amelyekkel a szúnyogokat el lehet csalogatni az embertől – lehetne készíteni, ami életeket menthetne, mondta Christopher Potter, a Johns Hopkins Egyetem Érzékszervi Biológiai Központjának idegtudományi docense.

Ha a tudósok irányítani tudják a szaglásukat, “valóban irányítani tudjuk, mit csinálnak ezek a szúnyogok”, mondta Potter, aki egy másik, emberre jellemző szúnyogot, a maláriát terjesztő Anopheles-t tanulmányozza.

A szaglásunk bonyolult

Ezt a kérdést nem könnyű megválaszolni, mivel minden állati szaglás több száz kémiai vegyületből áll, amelyek meghatározott arányban keverednek egymással.

“Az emberi szagban található tényleges vegyi anyagok alapvetően ugyanazok, mint az állati szagban található vegyi anyagok – az arányok és e vegyületek relatív gyakorisága az emberi keverékekben az egyedi” – mondta McBride, akinek a kutatása ezekre a kérdésekre összpontosít.

Minden alkalommal, amikor egy éhes nőstény szúnyog elrepül mellette, apró agyában bonyolult kémiai matematikát végez, hogy kitalálja, mi az ember, mi a kutya és mi a virág.

A szagok könyvtára

“A vizsgálathoz úgy döntöttünk, hogy rögzítjük a nőstények agyának idegi aktivitását, miközben természetes emberi és állati szagkivonatoknak tesszük ki őket” – írta Zhilei Zhao, McBride laborjának végzős hallgatója a laboratórium munkáját ismertető Twitter-bejegyzésben. Négy évig tartott “a szükséges genetikai reagensek, a szagok bevitelére szolgáló rendszerek és az analitikai megközelítések kifejlesztése” – írta Zhao.

(Balról) Noah Rose, a Princeton posztdoktori kutatója és Gilbert Bianquinche egy fa odúját vizsgálja a szenegáli Kedougou közelében Aedes aegypti lárvák után. A világ népességének több mint fele olyan területeken él, ahol az Aedes aegypti szúnyogok jelen vannak.

McBride laboratóriumi csapata létrehozott egy könyvtárat az állati szagok kémiai összetételéről. “Ez az adatsor nem igazán létezik – ezért úgy döntöttünk, hogy kimegyünk és magunk gyűjtjük össze” – mondta Jessica Zung, McBride laborjának végzős hallgatója.

Zung eddig körülbelül 40 különböző állattól gyűjtött illatmintákat, köztük tengerimalacoktól, patkányoktól, fürjektől és másoktól.

Egy közös vegyület tűnt ki

Ezek közül néhányat összehasonlítva a 16 emberi mintával, valami kiugrott. A decanal, egy egyszerű, gyakori vegyület, különösen nagy mennyiségben fordul elő az emberi bőrben, mondta Zung.

A természetben mindenütt megtalálható, az emberben a dekanal egy másik, összetettebb vegyületből származik. Zung az archívumokban kutatva talált egy 1970-es évekbeli kutatást (amelynek nagy részét eredetileg az akne gyógymódjának megtalálása érdekében végezték), amely részletesen leírta, hogy amikor bőrünk természetes olajainak egyik összetevője, a szapénsav lebomlik, a dekanal marad vissza. Ez a sav (ahogy a neve is jelzi) csak az emberben található meg. Valószínűleg ez az, ami a dekanal magas szintjéhez vezet, ami segít a szúnyogoknak kiszagolni az utat hozzánk, de további vizsgálatokra van szükség.

Az, hogy mit szimatolnak ki a szúnyogok, csak egy része a történetnek; az is fontos, hogy tudjuk, hogyan teszik ezt. Hogy pontosan lássuk, hogyan használják a szúnyogok ezt az érzékszervet, a tudósok genetikailag módosított Aedes aegypti szúnyogokat tenyésztettek, “így fel tudtuk vágni a kis apró fejüket, és egy díszes mikroszkóp alá tudtuk tenni őket, és ténylegesen megfigyelhettük, hogyan tüzelnek az idegsejtek, amikor emberi és állati szagoknak vannak kitéve” – mondta McBride.

A kutatócsoport már tudta, hogy a szúnyogoknak körülbelül 60 különböző típusú neuronjuk van, amelyek érzékelik a szagokat, így amikor belenéztek a rovarok agyába, úgy gondolták, hogy sokféle aktivitást láthatnak. De meglepően csendes volt, ami azt jelenti, hogy a jel talán egészen egyszerű, mindössze néhány neuron-típusra korlátozódik.

“Az egyik neuron-típus nagyon erősen reagált mind az emberekre, mind az állatokra. Egy másik típusú neuron mindkettőre reagált – de sokkal erősebben reagált az emberekre, mint az állatokra” – mondta McBride erről a munkáról. Tehát lehet, hogy ez olyan egyszerű, hogy a szúnyog agya csak kétféle neurontípust hasonlít össze.

Ez a fajta kutatás csak azóta lehetséges, amióta a szúnyogok agyának részletes vizsgálatára alkalmas technológia elérhetővé vált, ami csak nemrég történt meg. “Hagyományosan nagyon nehéz volt ezt olyan szinten tanulmányozni, mint ahogyan most tesszük” – mondta Potter.

A gyors evolúció példája

Hihetetlen, de az embert célzó szúnyogok mindössze az elmúlt 5000 év alatt fejlődtek úgy, hogy képesek legyenek erre, így ez “a gyors evolúció igazán elképesztő példája” – mondta McBride.

Az Aedes aegypti, más néven “sárgalázszúnyog” a dengue, a zika és a chikungunya vírusokat is hordozza. McBride szerint a szúnyog Afrikából származik, és valószínűleg rabszolgahajókon jutott el jelenlegi elterjedési területére, az Egyesült Államok déli részére, valamint Közép- és Dél-Amerikába az 1600-as években.

Ezek a betegségek együttesen évente több ezer embert ölnek meg és betegítenek meg, ezért a szúnyogokat az amerikai Betegségellenőrzési és Megelőzési Központok “a világ leghalálosabb állatának” nevezik. McBride és Potter egyaránt reméli, hogy munkájukat mások is felhasználhatják, akik a betegségek megelőzésére szolgáló repellenseken és vonzószereken dolgoznak.

A távol tartásuk egyszerű

Ami a bennfentes tudást illeti, hogyan lehet elkerülni a csípést a saját kertünkben, McBride elmondta, hogy ventilátort használ.

“Fújja a levegőt oda, ahol kint ülsz, vagy a grillsütő fölé, vagy az asztal alá, ahol megharapják a lábadat”. Nem arról van szó, hogy azért fújja körbe az illatot, hogy kiüsse a szúnyogokat a pályáról, mondta.

Ez egyszerűen azért van, mert ezek a halálos lények, mondta McBride, “nem nagy repülők”.