Ученые установили, что комары используют разные стратегии поиска жертвы в зависимости от доступных им сигналов. Если насекомое видит только силуэт, оно применяет тактику быстрого налета: стремительно приближается к цели и улетает прочь, если не находит других подтверждений присутствия живого существа. В ситуациях, когда комар чувствует лишь запах углекислого газа, но не видит мишень, его движения становятся прерывистыми — он мечется из стороны в сторону, стараясь удержаться в облаке газа.
Новая модель показала как рой голодных комаров атакует человека
Ученые Массачусетского технологического института и Технологического института Джорджии создали первую трехмерную модель полета комара. Исследователи проанализировали миллионы точек данных, чтобы понять, как комбинация визуальных стимулов и запаха углекислого газа заставляет насекомых менять свое поведение в воздухе.
Комар. Public Domain
Враг человека. Комары считаются самыми опасными существами на планете из-за их способности переносить смертельные вирусы. Но из 3500 известных видов лишь около сотни специализируются на охоте за людьми. Новая 3D-модель впервые описывает саму механику поиска, используя сложные динамические уравнения, которые упростили до точных алгоритмов на основе реальных записей 50 миллионов движений комаров.
Исследователи наблюдали за поведением комаров вблизи добровольца, одетого в защитную одежду, одна сторона которой была черной, а другая — белой.
Но самое интересное происходит при сочетании обоих факторов. Видя темный объект и улавливая углекислый газ, комар переходит к режиму орбитального полета. Он начинает кружить вокруг цели на постоянной скорости, подобно акуле, выбирающей момент для атаки. Это открытие опровергает идею о том, что поведение насекомого — это простая сумма реакций на разные раздражители. Работа опубликована в журнале Science Advances https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz7063
Секрет умных ловушек
Авторы работы подчеркивают, что их модель позволяет предсказывать реакцию вредителей на тепло или влажность. Это критически важно для борьбы с переносчиками опасных болезней, таких как малярия и лихорадка денге, которые ежегодно уносят сотни тысяч жизней.
Комары тянутся к темному контуру логотипа Технологического института Джорджии.
Понимание геометрии их движения поможет создавать ловушки нового поколения. Один из соавторов исследования, Александр Коэн, отметил практическую значимость работы: «Выяснение того, как именно они летают вокруг человека, дает ключ к пониманию того, как мы можем их избежать. Наша цель заключалась в создании количественной модели, способной имитировать поведение комаров рядом с различными конструкциями ловушек».
Имея такую серьезную математическую базу, инженеры могут тестировать эффективность приманок и ловушек в виртуальной среде, прежде чем воплощать их в материале.