(CNN) Din cele peste 3.000 de specii de țânțari din lume, doar un număr mic a evoluat pentru a se specializa în sugerea sângelui uman.

Cum ne depistează țânțarii care înțeapă oamenii atât de eficient nu se știe în prezent, dar contează, deoarece nu doar ne provoacă mâncărimi. De asemenea, ei sunt purtători de boli periculoase, cum ar fi Zika, dengue, virusul West Nile și malaria, care pot fi mortale.

De fapt, oprirea acestor insecte enervante ar putea salva până la o jumătate de milion de vieți pierdute din cauza acestor boli în fiecare an.

„În fiecare dintre aceste cazuri în care un țânțar a evoluat pentru a mușca oamenii – ceea ce s-a întâmplat doar de două sau trei ori – ei devin vectori de boli urâte”, a declarat Carolyn „Lindy” McBride, profesor asistent de ecologie și biologie evoluționistă la Princeton Neuroscience Institute din New Jersey.

De aceea, ea vrea să înțeleagă cum găsesc și țintesc oamenii.

Tânțarii ne pot mirosi

„Țânțarii aleg în principal ce să muște pe baza mirosului”, a spus McBride, al cărei laborator se concentrează asupra speciei de țânțari Aedes aegypti care a evoluat pentru a mușca în mod specific oamenii.

Numai țânțarii femele sug sânge, deoarece au nevoie de el pentru a-și produce ouăle. Cunoașterea modului în care o femelă de țânțar potențial purtătoare de boli adulmecă o persoană, în timp ce ignoră alte animale cu sânge cald, este o interogare cheie.

Aici sunt prezentate femele de țânțari din subspecia africană Aedes aegypti formosus (stânga) și subspecia Aedes aegypti aegypti aegypti (dreapta), care mușcă animalele și este invazivă la nivel mondial.

După ce acest lucru va fi mai bine cunoscut, ar putea fi fabricate repelenți mult mai eficienți – sau momeală pentru a atrage țânțarii departe de oameni – salvând vieți, a declarat Christopher Potter, profesor asociat de neuroștiințe la Centrul de Biologie Senzorială al Universității Johns Hopkins.

Dacă oamenii de știință pot controla simțul olfactiv, „putem controla cu adevărat ceea ce fac acești țânțari”, a spus Potter, care studiază un alt țânțar specific oamenilor, Anopheles, care poartă malaria.

Mirosurile noastre sunt complicate

Nu este o întrebare la care să se răspundă ușor, deoarece orice miros de animal este alcătuit din sute de compuși chimici amestecați în proporții specifice.

„Substanțele chimice reale care se regăsesc în mirosul uman sunt în principiu aceleași cu substanțele chimice care se găsesc în mirosul animalelor – ceea ce este unic sunt proporțiile și abundența relativă a acestor compuși în amestecurile umane”, a declarat McBride, a cărui cercetare se concentrează pe aceste aspecte.

De fiecare dată când o femelă de țânțar înfometată zboară pe lângă el, aceasta face un calcul chimic complex în creierul său mic, calculând ce este un om, ce este un câine și ce este o floare.

O bibliotecă de mirosuri

„Pentru a investiga, am decis să înregistrăm activitatea neuronală în creierul femelelor în timp ce le expunem la extracte naturale de mirosuri umane și animale”, a scris Zhilei Zhao, un student absolvent în laboratorul lui McBride, într-un fir de Twitter care descrie munca laboratorului. A fost nevoie de patru ani pentru a dezvolta „reactivii genetici, sistemele de livrare a mirosurilor și abordările analitice necesare”, a scris Zhao.

(De la stânga) Noah Rose, cercetător postdoctoral la Princeton, și Gilbert Bianquinche cercetează o gaură de copac lângă Kedougou, Senegal, pentru larvele de Aedes aegypti. Mai mult de jumătate din populația lumii trăiește în zone în care sunt prezenți țânțarii Aedes aegypti.

Echipa de laborator a lui McBride a creat o bibliotecă a compoziției chimice a mirosurilor de animale. „Acest set de date nu există cu adevărat – așa că am decis să mergem noi înșine și să îl colectăm”, a declarat Jessica Zung, o studentă absolventă în laboratorul lui McBride.

Zung a colectat până acum mostre de mirosuri de la aproximativ 40 de animale diferite, inclusiv cobai, șobolani, prepelițe și altele.

Un compus comun a ieșit în evidență

Comparând unele dintre acestea cu cele 16 mostre umane, ceva a sărit în evidență. Decanal, un compus simplu și comun, este deosebit de abundent în pielea umană, a spus Zung.

Ubișnuit în lumea naturală, la om, decanal provine dintr-un alt compus, mai complex. Zung a săpat în arhive pentru a găsi cercetări din anii 1970 (multe dintre ele realizate inițial pentru a găsi un leac pentru acnee) care detaliau modul în care, atunci când o componentă a uleiurilor naturale ale pielii noastre, acidul sapienic, se descompune, rămâne decanal. Acest acid (după cum indică și numele său) se găsește doar la ființele umane. Este ceea ce duce probabil la nivelurile ridicate de decanal care ajută țânțarii să ne adulmece, dar trebuie făcute mai multe studii.

Înțelegerea a ceea ce adulmecă țânțarii este doar o parte din poveste; să știm cum o fac este, de asemenea, important. Pentru a vedea exact modul în care țânțarii folosesc acest simț, oamenii de știință au crescut țânțari Aedes aegypti modificați genetic „astfel încât să putem să le deschidem capetele micuțe și să le punem sub un microscop de lux și să urmărim de fapt cum se declanșează neuronii atunci când sunt expuși la mirosuri umane și animale”, a spus McBride.

Echipa de cercetare știa deja că țânțarii au aproximativ 60 de tipuri diferite de neuroni care simt mirosurile, așa că, atunci când s-au uitat în creierul insectelor, s-au gândit că ar putea vedea o mulțime de activitate. Dar a fost surprinzător de liniștită, ceea ce înseamnă că semnalul era poate destul de simplu, redus la doar câteva tipuri de neuroni.

„Un tip de neuron a răspuns foarte puternic atât la oameni, cât și la animale. Un alt tip de neuron a răspuns la ambele – dar a răspuns mult mai puternic la oameni decât la animale”, a spus McBride despre această lucrare. Așadar, s-ar putea să fie la fel de simplu ca și cum creierul acelui țânțar ar fi comparat doar două tipuri de neuroni.

Acest tip de cercetare a fost posibil doar de când a devenit disponibilă tehnologia pentru a studia în detaliu creierul țânțarilor, ceea ce s-a întâmplat doar recent. „În mod tradițional, a fost foarte greu să studiem acest lucru la nivelul la care o facem acum”, a spus Potter.

Un exemplu de evoluție rapidă

În mod incredibil, țânțarii care țintesc oamenii au evoluat pentru a fi capabili să facă acest lucru doar în ultimii 5.000 de ani, așa că este un „exemplu cu adevărat uimitor de evoluție rapidă”, a spus McBride.

Aedes aegypti, cunoscut și ca „țânțarul febrei galbene”, este, de asemenea, purtător de dengue, Zika și chikungunya. Creatura este originară din Africa și probabil că a ajuns în zona sa actuală de răspândire în sudul Statelor Unite și în America Centrală și de Sud pe navele de sclavi în anii 1600, potrivit lui McBride.

Aceste boli combinate ucid și îmbolnăvesc mii de oameni pe an, motiv pentru care țânțarii au fost numiți „cel mai mortal animal din lume” de către Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor din SUA. McBride și Potter speră amândoi că munca lor ar putea fi folosită de alte persoane care lucrează la repelenți și atractanți pentru a preveni bolile.

Pentru a-i ține la distanță este simplu

În ceea ce privește cunoștințele din interior despre cum să te ferești de a fi mușcat în propria curte, McBride a spus că folosește un ventilator.

„Puneți-l să sufle aer peste locul în care stați afară sau peste grătar sau sub masă unde vă mușcă picioarele.” Nu este vorba că suflați parfumul în jur pentru a scoate țânțarii din traseu, a spus ea.

Este pur și simplu pentru că aceste creaturi mortale, a spus McBride, „nu sunt mari zburătoare”.