معلومة

هل تصاب الحشرات أو البعوض بالدهشة؟

هل تصاب الحشرات أو البعوض بالدهشة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل يمكن أن تندهش الحشرات مثل البعوض من الأحداث المفاجئة؟

خلفية

فاتني ضرب بعوضة على الحائط بقوة كبيرة. ومع ذلك ، على الرغم من أنني فاتني ضربها ، إلا أنها كانت ميتة.

لذلك أتساءل عما إذا كانت الحشرات يمكن أن تصل إلى الموت أو على الأقل تتفاجأ من حدوث مفاجئ ، أو تؤدي إلى شيء مثل السكتة القلبية.

آمل ألا يكون السؤال مستجد :)


اعتقدت في الأصل أنه لا توجد طريقة يمكن لأي شخص أن يدرس هذا - لقد شعرت أنه أحد تلك الأسئلة التي نتلقاها هنا كثيرًا حيث يبدو أن الناس يفترضون أن "العلماء يعرفون (تقريبًا) كل شيء" - لكنني قررت إجراء فحص على أي حال.

اجابة قصيرة

هناك دليل في الواقع على ذلك بعض الحشرات يمكن أن يكون خائفا حتى الموت. ومع ذلك ، فإن العملية أقل إثارة قليلاً من تلك التي تقترحها.

لم أر الكثير عن البعوض على وجه التحديد ، لكن يبدو أن سؤالك يسمح بالاستقراء من الحشرات الأخرى.

يعد الجواب

لقد وجدت ورقة واحدة على الأقل ، McCauley ، وآخرون. عام 2011 ، درس ما إذا كان مجرد وجود حيوان مفترس يمكن أن يسبب ردود فعل قاتلة ، في هذه الحالة في اليعسوب. هناك العديد من الأشخاص الآخرين الذين يظهرون استجابات عامة ناتجة عن الإجهاد.

مكولي وآخرون. تعرضت يرقات اليعسوب للحيوانات المفترسة (إما الأسماك أو اليعسوب الأكبر حجمًا) الذين لم يتمكنوا بالفعل من أكل اليرقات لأن اليرقات كانت موجودة داخل "قفص" داخل حوض مائي أكبر.

تعرضت اليرقات المعرضة لأي من النوعين المفترسين إلى معدل وفيات أكبر بكثير ، وحوالي 30٪ فقط من هذا النوع نجا حتى سن الرشد. هذه ليست الحشرات التي أذهلت حتى الموت على وجه التحديد ، لكنها تقترح أن الإجهاد المزمن للتعرض للحيوانات المفترسة تسبب في إعاقة نموها. التفسير البديل هو أن اليرقات المعرضة للحيوانات المفترسة تقضي ببساطة وقتًا قصيرًا جدًا في الأكل للحصول على ما يكفي من التغذية ، لكنهم يجادلون في مناقشتهم بأن هذا ليس من المحتمل أن يكون السبب الوحيد في حالة مفترسات اليعسوب ، لأنه على عكس الأسماك. لم تقلل الحيوانات المفترسة من سلوكها في البحث عن العلف.

هناك العديد من الأوراق البحثية الأخرى التي تتحدث عن "الوفيات غير الاستهلاكية" بشكل عام ، ولكن غالبًا ما تتضمن أسباب الوفاة مثل الاستسلام للإصابة من الافتراس الفاشل / غير المكتمل ، والنفقات النشطة ، وما إلى ذلك (Siepielski et al.، 2014؛ Veselý et al. ، 2017) - قلة من الآخرين يستخدمون في الواقع بيئة شديدة التحكم لمنع الاتصال الجسدي بين المفترس والفريسة كما هو الحال في McCauley. تظهر دراسات أخرى أن التعرض لمستويات التوتر المتزايدة يسبب تغيرات في التعبير الجيني ويؤثر على جهاز المناعة في الحشرات (De Block & Stoks ، 2008 ؛ Slos & Stoks ، 2008).

فيما يتعلق بالبعوض ، وجدت ورقة واحدة أظهرت انخفاض مدة الحياة فيها البعوض البالغ تتعرض للافتراس المتزايد يرقات (بيلامي وألتو ، 2018) - مرة أخرى ليس بالضبط ما كنت تبحث عنه فيما يتعلق بحدث حاد ، ولكن لا يزال مرتبطًا إلى حد ما.

في تلخيص

أعتقد أن أحد الوجبات الجاهزة المهمة هو أن الحشرات ، مثل الفقاريات ، يمكن أن تكون عرضة للإجهاد.


مراجع

بيلامي ، S.K ، & ألتو ، بي دبليو (2018). استجابات البعوض لتفاعلات السمة والكثافة للافتراس. Oecologia، 1-11.

دي بلوك ، إم ، وستوكس ، ر. (2008). النمو التعويضي والإجهاد التأكسدي في دامسيلفلي. وقائع الجمعية الملكية في لندن ب: العلوم البيولوجية ، 275 (1636) ، 781-785.

ماكولي ، إس جيه ، رو ، إل ، وفورتين ، إم جيه (2011). الآثار القاتلة للحيوانات المفترسة "غير المميتة". علم البيئة، 92 (11) ، 2043-2048.

Siepielski، A.M، Wang، J.، & Prince، G. (2014). المفترس غير المفرط - وفيات السائقين يسبب الاختيار الطبيعي على الفطائر. التطور، 68 (3) ، 696-704.

Slos، S.، & Stoks، R. (2008). تحفز مخاطر الافتراس بروتينات الإجهاد وتقلل من الدفاع عن مضادات الأكسدة. علم البيئة الوظيفية، 22 (4) ، 637-642.

Veselý، L.، Boukal، D.S، Buřič، M.، Kozák، P.، Kouba، A.، & Sentis، A. (2017). تأثيرات كثافة الفريسة ودرجة الحرارة وتنوع الحيوانات المفترسة على الوفيات غير المستهلكة التي يسببها المفترس في شبكة غذاء المياه العذبة. التقارير العلمية، 7 (1) ، 18075.


البعوض يعض كل شيء ما عدا أصابع قدمي

قمت مؤخرًا برحلة إلى Spring Creek Greenway للقيام برحلة لجمع الحشرات لمختبر بيولوجيا الحشرات. يحتوي مركز الطبيعة هذا على غابة من الأخشاب الصلبة في القاع إلى جانب طريق المياه التي تغذيها الينابيع.

مع وجود مثل هذا الجسم الكبير من الماء ، كان وجود البعوض قويًا جدًا. لقد حرصت على ارتداء سروال طويل وقميص بأكمام طويلة وتغطية أي بشرة كاشفة باستخدام DEET. لكن مع تقدم اليوم ، وجدت نفسي أتلقى لدغات جديدة ، ما بدا وكأنه كل عشر دقائق ، حيث يخترق البعوض قمصاني وسروالي. لقد وجدت نفسي محبطًا ومزعجًا بسبب وجود عدد لا يحصى من البقع على جسدي التي تسبب حكة قدر الإمكان.

لقد بذلت كل ما في وسعي لمقاومة الرغبة في الحكة ، لكن ذلك كان لا يطاق تقريبًا. عندما يخترق البعوض الجلد ، فإنه يحقن لعابه ، الذي يحتوي على مركبات نشطة دوائيًا تثبط الاستجابات المناعية الأولية لجسمنا مما يتسبب في نشاط مضاد للالتهابات ، ومضاد للتخثر ، وضعف تكوين الصفائح الدموية. ينتج عن هذا الإجراء منطقة متهيجة ومثيرة للحكة. يمكن مشاهدة مقطع فيديو لهذا هنا.

عدت إلى المنزل مغطاة بالقضمات ، وسألت نفسي إذا كان هناك أي شيء يمكنني القيام به لتقليل التهيج والحكة. بدأت في البحث عن بعض العلاجات المنزلية لمكافحة هذه الأعراض. كنت أرغب في استكشاف العلاجات التي كانت متوفرة بسهولة من الأدوات المنزلية اليومية.

سألت نفسي إذا كان هناك أي شيء يمكنني القيام به لتقليل التهيج والحكة وبدأت في البحث عن العلاجات المنزلية. يوفر استخدام الثلج على اللدغة صدمة من العلاج بالبرودة ، ويقلل من التورم ، ويؤدي في الواقع إلى تخدير الأعصاب التي تسبب التهيج والحكة. من المعروف أيضًا أن خل التفاح علاج أولي جيد بسبب حموضته لمحاربة درجة الحموضة غير المتوازنة للبشرة المصابة بالحكة. يمكن لصودا الخبز أيضًا تحييد توازن درجة الحموضة في الجلد كمركب قلوي معتدل. ومن المعروف أيضًا أن أكياس الشاي المبردة تخفف من التورم حيث تعمل مادة العفص الموجودة في الشاي كقابض ، وتجذب السوائل الزائدة خارج مكان اللدغة. من المعروف أيضًا أن الصبار له تأثير مهدئ ويمكن أن يساعد في تقليل الحكة والتورم.

لذلك في المرة القادمة التي تجد فيها نفسك مغطى بالقضم ، والحكة من الرأس إلى أخمص القدمين ، أوصيك بتجربة بعض هذه الخيارات كحل سريع. أتمنى لو كنت أعرف عنهم كثيرًا في وقت أقرب.


لا ترى السيكادا؟ لا تتفاجأ

تم إلقاء التقديرات البرية حول وصف عدد السيكادا المتعطشة للجنس التي كان من المتوقع أن تزحف من الأرض حتى ظهور جيل جديد من Brood II هذا العام. قال البعض أنه سيكون هناك ما يصل إلى 30 مليار. قال البعض 1 تريليون. وقال آخرون إن عدد السيكادا سيفوق عدد الأشخاص بمقدار 600 إلى 1.

الآن بعد أن كان الظهور في ازدهار كامل ، وفي بعض الأماكن من المحتمل أن يصل إلى نهايته ، قد يشعر السكان في الكثير من مدينة نيويورك وواشنطن العاصمة ومناطق حضرية أخرى على طول الساحل الشرقي بالخداع (أو الارتياح).

ولكن إذا كنت تعيش في منطقة بين نورث كارولينا وكونيتيكت وما زلت ملاذًا & # 39t رأيت أيًا من قذائف الحوريات الفارغة أو سمعت صوت الجوقة التي تصم الآذان عن السيكادا ، فلا تتفاجأ. السيكادا وفيرة للغاية ، ولكن يمكن أن تكون محلية تمامًا ، وفي بعض الأماكن قد يصبح سكانها أكثر رقة بسبب التنمية الحضرية.

ومع ذلك ، يقول العلماء الذين يدرسون السيكادا الدورية إن تحديد الأرقام الفعلية للحضنة سيكون مثل إجراء & quot؛ زملاء ضيوف برية & quot ؛ وقد حاولت بعض الدراسات فقط حسابها.

أخطاء فائقة (وفيرة)

قد تكون التقديرات الفلكية ، حتى لو كانت مجرد تخمينات ، طريقة جيدة لتوضيح فائض السيكادا & # 39.

وقال كريس سيمون ، عالم الأحياء الذي يدرس السيكادا في جامعة كونيتيكت ، إن جميع بيولوجيتهم تركز على الحفاظ على أعداد كبيرة من السكان. تتمثل إستراتيجية السيكادا & # 39 في إرباك الحيوانات المفترسة بأعداد ضخمة لدرجة أنه من المستحيل على جميع سكانها أن تأكلها القطط والطيور والكلاب والحيوانات الأخرى.

كانت هناك بعض الدراسات التي تهدف إلى حساب عدد السيكادا الدورية التي تخرج من الأرض. في عام 1956 ، أجرى باحثون في جامعة شيكاغو تعدادًا للحضنة XII ، أو حضنة شمال إلينوي. لقد أحصوا ما معدله 311 حفرة ظهور لكل ياردة مربعة من الأرض في منطقة حرجية بالقرب من شيكاغو ، مقدرين أن هناك 1.5 مليون سيكادا لكل فدان من النطاق.

ولكن على الرغم من كثافتها ، فإن السيكادا الدورية لا تسافر بعيدًا جدًا. تلك التي ظهرت بأعداد كبيرة في جزيرة ستاتن ، على سبيل المثال ، من غير المرجح أن تعبر ميناء نيويورك لاستعمار مانهاتن وبروكلين ، حيث بالكاد شوهدت حشرة Brood II.

نطاق متقطع

هناك 12 حاضنة في النصف الشرقي من الولايات المتحدة لها دورة حياة مدتها 17 عامًا ، وثلاث منها تنضج كل 13 عامًا. تميل نطاقات كل مجموعة إلى عدم التداخل. ولكن قد تكون هناك أسباب أخرى لتبدو مجموعات الزيز الدورية متناثرة. قال جين كريتسكي ، عالم الحشرات في كلية ماونت سانت جوزيف في ولاية أوهايو ، لمجلة نيويورك إن الانخفاض في أعداد الزيز في أماكن مثل نيويورك من المحتمل أن يكون بسبب استخدام الأراضي.

& quot إذا تمت إزالة الأشجار من المناطق التي ظهرت فيها السيكادا في الماضي ولم تكن على بعد ميل واحد من السيكادا الأخرى ، فإن السكان لن يجددوا أنفسهم ، كما قال كريتسكي لمجلة New York Mag. & quot؛ وقد أدى ذلك إلى توزيع متقطع للغاية لحشرات السيكادا في مناطق حضرية أكثر. & quot

إلى جانب مهرجان التزاوج الذي يستمر من ثلاثة إلى أربعة أسابيع وينتهي بالموت ، تعيش السيكادا الدورية معظم حياتها الطويلة كحوريات تحت الأرض. إزالة غابة يحرم الحشرات من مصدر طعامهم و [مدش] تمتص النسغ من الجذور و [مدش] ويمكن أن يصبح الرصيف الجديد قبرًا.

الباحثون الذين يرسمون خرائط السيكادا & # 39 مستوطنات جديدة وبلدات الأشباح المهجورة مؤخرًا لا يعرفون دائمًا أسباب تحول السكان. وقال سيمون إنه بالإضافة إلى التطور السريع ، فإن سلسلة من الينابيع السيئة أو إدخال مفترسات جديدة مثل الطيور يمكن أن يجبر السيكادا الدورية على مناطق أصغر.

السكان المعزولون أكثر عرضة للحيوانات المفترسة وأكثر عرضة لخطر الانقراض. انقرضت الحضنة XI في القرن العشرين ، مسجلة آخر ظهور لها في ولاية كونيتيكت عام 1954. وقد تقلصت الحضنة السابعة في شمال ولاية نيويورك. اعتادت أن تحتل أربع مقاطعات الآن وهي تقتصر على منطقة جنوب سيراكيوز ، حول أمة أونونداغا.

رسم خرائط الحشرات

قالت سيمون إن زملائها لم يكتشفوا حتى الآن أي تغييرات كبيرة في انتشار الحضنة الثانية. لقد أنهت لتوها رحلة برية من نوع ما مع زملائها الباحثين لجمع العينات وتتبع الظهور من نورث كارولينا إلى جيرسي. في مواقع الدراسة ، يتجول الباحثون باستخدام جهاز آلي يتيح لهم تسجيل إحداثيات GPS الخاصة بهم ، والأنواع التي رصدوها وما إذا كانت كثافة السكان ثقيلة أم خفيفة ، كما قال سايمون.

يكمل عملهم علماء مواطنون يمكنهم الإبلاغ عن مشاهداتهم على مواقع الويب مثل magicicada.org ، والتي يديرها جون كولي ، باحث آخر في جامعة كونيتيكت.

& quotIt & # 39s حقا ثورة في طريقة عملنا الميداني ، & quot ؛ قال سيمون. كانت تضطر إلى كتابة رسائل إلى عدادات الزيز الموجودة في الموقع ، ثم في الميدان ، كانت تستدعي تلك العدادات من هاتف عمومي وتكتشف أين تذهب لتوثيق الظهور.

إلى جانب ضوضاء السيكادا و # 39 وبطانية الجثث القبيحة ، فإن الضرر المحيطي الآخر الوحيد الذي تلحقه السيكادا بالبشر هو تلف الأشجار. تقطع أمهات السيكادا قنوات في اللحاء حيث يضعن بيضهن. في بعض الأحيان لا تتعافى الأغصان المقطعة من الإصابة وتموت.

وقال سايمون إن تلك الأغصان الميتة ستقود الباحثين إلى الأماكن التي من المرجح أن ينقبوا فيها حوريات الزيز. يمكن أن يساعد جمع الحشرات الصغيرة ودراستها في المختبر العلماء على النظر في مدى سرعة نموها ، ومقارنة السيكادا الشمالية والجنوبية ، والحضنة البالغة من العمر 13 عامًا ، والتي تعيش في الغالب في الجنوب ، والحضنة البالغة من العمر 17 عامًا ، والتي تعيش في الغالب في الشمال.


النتائج

تدريب فردي

لتدريب البعوض ، تم إقران عرض الرائحة [المثير المكيف (CS)] بمكافأة الدم (تكييف الشهية) ، باستخدام الحرارة كمحفز غير مشروط (الولايات المتحدة) لإثارة استجابات الجاذبية وتغذية الدم (الشكل 1 أ). بعد أربع وعشرين ساعة من التدريب ، تم اختبار البعوض في مقياس شمي متاهة Y حيث تم إختيارهم بين محفزين (الشكل 1 ب) (انظر المواد والطرق للحصول على التفاصيل).

بعد إطلاقه في غرفة البداية بمقياس الشم (الشكل 1 ب) ، أظهر البعوض الفردي استجابات سلوكية مختلفة وفقًا لخبرة التدريب الخاصة بكل منها (الأشكال 2 ، 3). في حالة عدم وجود روائح ، اختارت الإناث غير المدربة بشكل عشوائي بين ذراعي الاختيار لمقياس الشم [مجموعة الهواء النظيف: 52.95 ٪ في ذراع واحدة و 47.05 ٪ في مؤشر التفضيل الآخر (PI) = 0.06 اختبار دقيق ذي الحدين ، ص= 0.86] ، مما يكشف عن عدم وجود تحيز في المتاهة أو في غرفة التجربة. ولكن عند مواجهة تيار هواء نظيف مقابل تيار محمل بثاني أكسيد الكربون2، فضل البعوض الساذج الذراع التي تنقل ثاني أكسيد الكربون2 (كو2 المجموعة: 70.27٪ PI = 0.41 اختبار دقيق ذي الحدين ، ص= 0.02). ومع ذلك ، لم يُظهر البعوض الساذج أي تفضيل عند مواجهته بتيار هواء نظيف مقابل تيار هواء محمّل بـ L - (+) - حمض اللاكتيك (LA) (مجموعة LA: 54.29٪ نحو LA و 45.71٪ نحو الهواء النظيف PI = 0.08 الاختبار الدقيق ذي الحدين ، ص= 0.74 شكل 3). يتناقض هذا مع الانجذاب الطفيف الذي أظهره البعوض سابقًا إلى لوس أنجلوس (Geier and Boeckh ، 1999) ولكن ليس مع الملاحظات التي تم إجراؤها في أنوفيليس غامبيا (Dekker وآخرون ، 2002) ومؤخرا في A. aegypti (McMeniman et al. ، 2014) ، حيث كان لوس أنجلوس له تأثير تآزري على جاذبية ثاني أكسيد الكربون2، روائح الجلد ومستخلصات فرك الجلد من البشر والفقاريات الأخرى.

تعرضت مجموعتان من مجموعات التحكم مسبقًا إلى CS أو الولايات المتحدة خلال الجلسة الأولى. كانت مجموعة CS-only قد تعرضت مسبقًا لـ LA ونفس التلاعبات والسياق التجريبي (مثل الإعداد والحاويات وما إلى ذلك) مثل الحشرات المدربة باستثناء أنها لم تتغذى ولم تتعرض للحرارة (الولايات المتحدة). عند اختبارها في مقياس الشم ، لم تظهر إناث مجموعة CS-only تفضيلًا لأيٍّ من ذراعَي مقياس الشم (LA ، 42.86٪ هواء نقي ، 57.14٪ PI = 0.14 اختبار دقيق ذي الحدين ، ص= 0.49). بعبارة أخرى ، لم يكن التعرض المسبق لـ LA مسؤولاً عن أي تغيير مهم في الاستجابة السلوكية اللاحقة لـ LA. تعرض البعوض من المجموعة الأمريكية فقط للحرارة مسبقًا ، وتغذى على وجبتين من الدم وتم التلاعب به بنفس طريقة الحشرات المدربة ، باستثناء أنهم لم يتعرضوا لوس أنجلوس خلال الجلسة الأولى. عند اختبارهم في مقياس الشم ، أظهروا توزيعًا عشوائيًا أيضًا (LA ، 48.65٪ هواء نقي ، 51.35٪ PI = −0.03 اختبار دقيق ذي حدين ، ص= 0.62) ، مما يكشف عن عدم وجود تأثير لابتلاع الدم على الاستجابة السلوكية للـ LA.

في مجموعة مراقبة إضافية ، تم تسليم مجموعة US-CS غير المزاوجة ، والولايات المتحدة و CS بترتيب عشوائي وبدون طوارئ أثناء جلسة التدريب (Rescorla ، 1988). أظهر البعوض الذي تم تقديمه لهذا الإجراء التدريبي أيضًا توزيعًا عشوائيًا أثناء الاختبار (LA ، 46.15 ٪ هواء نظيف ، 53.85 ٪ PI = −0.08 اختبار دقيق ذي الحدين ، ص= 0.84). وبالتالي لم يلاحظ أي تأثير تراكمي للعروض التقديمية للولايات المتحدة و CS في غياب الطوارئ.

رسم توضيحي لأساليب التدريب والاختبار الشمي. (أ) اليسار: مغذي اصطناعي يستخدم في إجراء تكييف الشهية. يسمح بإقران تقديم رائحة [منبه مشروط (CS)] مع [حافز غير مشروط (الولايات المتحدة)] مع مكافأة الدم (التكييف الترابطي). أ ، حاوية حشرات بلاستيكية ب ، قنينة زجاجية تحتوي على CS ، متصلة بمضخة هواء عبر أنبوب سيليكون ج ، مغذي زجاجي صناعي د ، أنابيب سيليكون تنقل الماء الدافئ (37 درجة مئوية) من حمام مائي إلى وحدة التغذية الاصطناعية. يمينًا: كاشف التأين المصغر (miniPID) توصيف توصيل التحفيز ، باستخدام وزن جزيئي متطاير منخفض (إيثانول) كمتتبع. تم وضع مسبار miniPID عند التقاطع بين الصندوق المركزي وأذرع مقياس الشم. (ب) اليسار: مقياس الشم مصمم لتحليل التوجه الشمي للبعوض. أ ، غرفة التحرير ب ، أذرع القرار لمقياس الشم ج ، مراوح الكمبيوتر ، المرشحات والشاشات د ، الزجاجات التي تحتوي إما على CS أو محلول التحكم في المذيبات هـ ، مقياس التدفق المجهز بإبرة صمام f ، مرشح الفحم ز ، مضخة الهواء. إلى اليمين: تصور بنية عمود التحفيز باستخدام عمود دخان. قدمت سلسلة من أدوات تنعيم التدفق والشبكات في مقياس الشم تدفق هواء أحادي الاتجاه أدى بسرعة إلى تكوين عمود خيطي عندما تركت الرائحة الفوهة من خط الرائحة. بالنسبة لجميع التجارب ، مثلت سرعة الهواء لخط التحفيز 25٪ من سرعة الهواء التي تولدها مراوح مقياس الشم.

رسم توضيحي لأساليب التدريب والاختبار الشمي. (أ) اليسار: مغذي اصطناعي يستخدم في إجراء تكييف الشهية. يسمح بإقران عرض [منبه مشروط (CS)] الرائحة مع [منبه غير مشروط (الولايات المتحدة)] ومكافأة الدم (التكييف الترابطي). أ ، حاوية حشرات بلاستيكية ب ، قنينة زجاجية تحتوي على CS ، متصلة بمضخة هواء عبر أنبوب سيليكون ج ، مغذي زجاجي صناعي د ، أنابيب سيليكون تنقل الماء الدافئ (37 درجة مئوية) من حمام مائي إلى وحدة التغذية الاصطناعية. يمينًا: كاشف التأين المصغر (miniPID) توصيف توصيل التحفيز ، باستخدام وزن جزيئي متطاير منخفض (إيثانول) كمتتبع. تم وضع مسبار miniPID عند التقاطع بين الصندوق المركزي وأذرع مقياس الشم. (ب) اليسار: مقياس الشم مصمم لتحليل التوجه الشمي للبعوض. أ ، غرفة التحرير ب ، أذرع القرار لمقياس الشم ج ، مراوح الكمبيوتر ، المرشحات والشاشات د ، الزجاجات التي تحتوي إما على CS أو محلول التحكم في المذيبات هـ ، مقياس التدفق المجهز بإبرة صمام f ، مرشح الفحم ز ، مضخة الهواء. إلى اليمين: تصور بنية عمود التحفيز باستخدام عمود دخان. قدمت سلسلة من أدوات تنعيم التدفق والشبكات في مقياس الشم تدفق هواء أحادي الاتجاه أدى بسرعة إلى تكوين عمود خيطي عندما تركت الرائحة الفوهة من خط الرائحة. بالنسبة لجميع التجارب ، مثلت سرعة الهواء لخط التحفيز 25٪ من سرعة الهواء التي تولدها مراوح مقياس الشم.

تسلسل تسليم الحدث [أي US و CS والفاصل الزمني بين التجارب (ITI)] أثناء الدورات التدريبية للمجموعات التجريبية المختلفة. BT ، قبل تدريب CXM ، سيكلوهيكسيميد DEET ، ن ، ن-ديثيل-ميتا-تولواميد LA ، حمض اللاكتيك L- MYR ، myrcene OCT ، 1-octen-3-ol Pre-exp ، PT المعرض مسبقًا ، بعد التدريب Z3H ، ض-3 هكسين -1-رأ.

تسلسل تسليم الحدث [أي US و CS والفاصل الزمني بين التجارب (ITI)] أثناء الدورات التدريبية للمجموعات التجريبية المختلفة. BT ، قبل تدريب CXM ، سيكلوهيكسيميد DEET ، ن ، ن-ديثيل-ميتا-تولواميد LA ، حمض اللاكتيك L- MYR ، myrcene OCT ، 1-octen-3-ol Pre-exp ، PT المعرض مسبقًا ، بعد التدريب Z3H ، ض-3 هكسين -1-رأ.

بالنسبة للمجموعة الأخيرة من البعوض ، تعرضت الإناث بشكل فردي إلى طوارئ LA ووجبة الدم التي تسببها الحرارة. اختارت غالبية البعوض الذي ينتمي إلى هذه المجموعة الذراع التي تنقل التيار المحمّل بـ LA (67.74٪ PI = 0.35 اختبار دقيق ذي الحدين ، ص= 0.03) ، مما يكشف عن تفضيل مكتسب واضح لـ LA ، بعد 24 ساعة من إجراء التدريب.

تفضيل المدربين بشكل فردي الزاعجة المصرية إناث. تم اختبار إناث البعوض بشكل فردي في مقياس الشم وأعطي الاختيار بين محفزين: الهواء النظيف مقابل الهواء المحمّل إما بالهواء النظيف (شريط أبيض) ، وثاني أكسيد الكربون.2 (2300 جزء في المليون فوق الشريط الرمادي المحيط) أو حمض اللاكتيك (الأشرطة السوداء). يتم تمثيل التفضيل على أنه مؤشر التفضيل المحسوب من توزيع الحشرات في مقياس الشم ، وتمثل أشرطة الخطأ الأخطاء المعيارية للتوزيع الثنائي. يمثل كل شريط مجموعة تجريبية: هواء نقي ، مجموعة تحكم محايدة CO2، المجموعة الضابطة الإيجابية LA ، المجموعة الضابطة الساذجة لحمض اللاكتيك CS فقط ، مجموعة CS-only في الولايات المتحدة فقط ، مجموعة US-CS غير المزاوجة ، مجموعة US-CS غير المزاوجة ، مجموعة US-CS ، مجموعة تكييف شهية. تشير العلامات النجمية إلى التوزيعات التي تختلف اختلافًا كبيرًا عن التوزيعات العشوائية (ص& lt0.05).

تفضيل المدربين بشكل فردي الزاعجة المصرية إناث. تم اختبار إناث البعوض بشكل فردي في مقياس الشم وأعطي الاختيار بين محفزين: الهواء النظيف مقابل الهواء المحمّل إما بالهواء النظيف (شريط أبيض) ، وثاني أكسيد الكربون.2 (2300 جزء في المليون فوق الشريط الرمادي المحيط) أو حمض اللاكتيك (الأشرطة السوداء). يتم تمثيل التفضيل على أنه مؤشر التفضيل المحسوب من توزيع الحشرات في مقياس الشم ، وتمثل أشرطة الخطأ الأخطاء المعيارية للتوزيع الثنائي. يمثل كل شريط مجموعة تجريبية: هواء نقي ، مجموعة تحكم محايدة CO2، المجموعة الضابطة الإيجابية LA ، المجموعة الضابطة الساذجة لحمض اللاكتيك CS فقط ، مجموعة CS-only في الولايات المتحدة فقط ، مجموعة US-CS غير المزاوجة ، مجموعة US-CS غير المزاوجة ، مجموعة US-CS ، مجموعة تكييف شهية. تشير العلامات النجمية إلى التوزيعات التي تختلف اختلافًا كبيرًا عن التوزيعات العشوائية (ص& lt0.05).

تدريب جماعي

إذا وفر التدريب الفردي التحكم في الظروف التجريبية ، يمكن أن توفر تجارب التدريب الجماعي طريقة أسرع لتدريب البعوض على روائح مختلفة ، مما يسمح بتقييم تكافؤهم على أنه CS. وبالتالي ، بالإضافة إلى التجارب الفردية المدربة ، قمنا بتكييف إجراء التكييف لمجموعات الأفراد ، مما سمح بالتدريب السريع والاختبار الفعال للمنبهات الشمية المختلفة مثل CS. عند تدريبه في مجموعات واختباره بشكل فردي على نفس تركيز LA ، أظهر البعوض أداءً تعليميًا مشابهًا مثل الحشرات المدربة بشكل فردي ، وفضل بشكل كبير LA (LA: 67.8٪ PI = 0.35 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.04 شكل 4). بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت الحشرات الساذجة التي مرت بحالة جماعية عدم اكتراث بـ LA (LA: 44٪ PI = -0.11 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.70) ، على غرار الحيوانات التي يتم الاحتفاظ بها بشكل فردي. ومع ذلك ، عند تدريبهم على الروائح الأخرى ، كان أدائهم يعتمد على طبيعة CS. على سبيل المثال ، تمكن البعوض المدرب على 1-octen-3-ol (OCT) - وهي رائحة تنبعث من جلد الإنسان والنباتات والزهور (Cork and Park ، 1996) - من تطوير جاذبية إيجابية للرائحة ، كما يتضح من تفضيل جانب الرائحة من مقياس الشم أثناء الاختبارات (OCT: 65٪ PI = 0.30 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.04). لم تظهر مجموعة التحكم الساذجة المقابلة أي تفضيل للرائحة (OCT: 56٪ PI = 0.13 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.67 الشكل 4) ، مما يشير إلى أن البعوض لم يظهر أي تفضيل فطري لهذه الرائحة.

ومع ذلك ، أثارت الروائح الأخرى استجابات سلوكية مختلفة. على سبيل المثال ، لم تتمكن مجموعات البعوض من تعلم ربط β-myrcene (MYR) باحتمال الحصول على وجبة دم (MYR مدرب: 41.3٪ PI = −0.17 اختبار دقيق ذي حدين: ص= 0.22 ساذج MYR: 34.4٪ PI = −0.31 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.07). يمكن العثور على هذا المتطاير في العديد من الفواكه (Andrade et al. ، 2000) ، بما في ذلك Zanthoxylum piperitum زيت الفاكهة ، الذي يميل إلى أن يكون طاردًا للسذاجة A. aegypti (مجموعة ساذجة: 34.5٪ MYR PI = −0.31 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.06) (انظر أيضًا Choochote et al. ، 2007). في فحوصات جماعية أخرى تم اختبارها / اختبارها ، تم العثور على نتائج مماثلة عند اختبار الروائح الأخرى المنبعثة من النباتات (كحول بنزيل والمواد التكميلية nonanol الشكل. S2). بالنسبة لهذه الروائح ، لم يُظهر البعوض المدرَّب جماعيًا أي تفضيل ، أو تميل الروائح إلى إثارة استجابة مكروهة (مادة تكميلية الشكل S2).

تفضيل المجموعة المدربة والمُختبرة بشكل فردي A. aegypti الإناث لرائحة مختلفة. بمجرد وضعه في مقياس الشم ، تم إعطاء البعوض الاختيار بين محفزين: الهواء النظيف مقابل الهواء المحمّل بـ: LA (الأشرطة السوداء) ، OCT (الأشرطة الرمادية) ، MYR (الفقس الأسود على الأعمدة الرمادية) أو Z3H (الفقس الرمادي على الأشرطة البيضاء ). يتم تمثيل التفضيل على أنه مؤشر التفضيل المحسوب من توزيع الحشرات في مقياس الشم ، وتمثل أشرطة الخطأ الأخطاء المعيارية للتوزيع الثنائي. يمثل كل شريط مجموعة تجريبية: مجموعات ساذجة وغير مدربة ومجموعات تكييف شهية. تشير العلامات النجمية إلى التوزيعات التي تختلف اختلافًا كبيرًا عن التوزيعات العشوائية (ص& lt0.05).

تفضيل المجموعة المدربة والمُختبرة بشكل فردي A. aegypti الإناث لرائحة مختلفة. بمجرد وضعه في مقياس الشم ، تم إعطاء البعوض الاختيار بين محفزين: الهواء النظيف مقابل الهواء المحمّل بـ: LA (الأشرطة السوداء) ، OCT (الأشرطة الرمادية) ، MYR (الفقس الأسود على القضبان الرمادية) أو Z3H (الفقس الرمادي على القضبان البيضاء) ). يتم تمثيل التفضيل على أنه مؤشر التفضيل المحسوب من توزيع الحشرات في مقياس الشم ، وتمثل أشرطة الخطأ الأخطاء المعيارية للتوزيع الثنائي. يمثل كل شريط مجموعة تجريبية: مجموعات ساذجة وغير مدربة ومجموعات تكييف شهية. تشير العلامات النجمية إلى التوزيعات التي تختلف اختلافًا كبيرًا عن التوزيعات العشوائية (ص& lt0.05).

بالنسبة لآخر تجربة جماعية تم تدريبها / تم اختبارها بشكل فردي ، تم تدريب البعوض على ض-3hexen-1-ol (Z3H) ، رائحة تنبعث من أوراق وأزهار بعض النباتات (Reddy et al. ، 2002). لاحظنا أن البعوض كان قادرًا على ربط Z3H بمكافأة الدم (Z3H: 75٪ PI = 0.50 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.01) ، على الرغم من حقيقة أن هذه الرائحة كانت أيضًا طاردة للبعوض من مجموعة التحكم الساذجة المقابلة (Z3H: 32٪ PI = −0.35 اختبار دقيق ذي الحدين: ص=0.04).

تأثير التعلم على طرد DEET

إذا كان بإمكان البعوض المدرَّب جماعيًا أن يربط بين الروائح الكريهة ووجبة الدم ، وبالتالي ينجذب إلى هذه الرائحة خلال المواجهات اللاحقة ، يمكن للمرء أن يتساءل عما إذا كان بإمكان البعوض تعلم الاستجابة بشكل إيجابي لمبيدات الحشرات الشائعة الاستخدام. DEET (ن ، ن-diethyl-meta-toluamide) هو رائحة كريهة قوية للبعوض ، ولكن وجود DEET مع الرائحة المكتسبة قد يغير مفهوم CS ، أو يخفي الرائحة (Syed and Leal ، 2008). علاوة على ذلك ، أظهر العمل الأخير أن التعرض المتكرر لـ DEET يقلل من النفور (Stanczyk et al. ، 2013). لذلك أجرينا سلسلة من التجارب لاختبار تأثيرات DEET باستخدام حيوانات مُعرضة مسبقًا ومدربة على DEET وحيوانات DEET ساذجة (الشكل 2).

بالنظر إلى الاختيار بين تيار الهواء النظيف وتيار الهواء المحمّل بـ LA + DEET ، فضل البعوض الساذج بشكل كبير الذراع الذي يوفر الهواء النظيف فوق ذراع LA + DEET (LA + DEET: 33٪ PI = −0.33 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.049 شكل 5). عندما تدربت المجموعة مع LA فقط ، لم يُظهر البعوض تفضيلًا لـ LA في وجود DEET (LA + DEET: 41.6٪ PI = −0.16 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.84). وبالمثل ، فإن تدريب البعوض على خليط LA + DEET لم ينتج عنه توزيع يختلف اختلافًا كبيرًا عن التوزيع العشوائي (LA + DEET: 54.2٪ PI = 0.08 اختبار دقيق ذي الحدين: ص=0.36).

تفضيل المجموعة المدربة والمُختبرة بشكل فردي A. aegypti الإناث إلى LA و DEET. بمجرد وضعه في مقياس الشم ، تم إعطاء البعوض الاختيار بين محفزين: الهواء النظيف مقابل الهواء المحمّل بمزيج من LA و 10٪ DEET. يتم تمثيل التفضيل على أنه مؤشر التفضيل المحسوب من توزيع الحشرات في مقياس الشم ، وتمثل أشرطة الخطأ الأخطاء المعيارية للتوزيع الثنائي. يمثل كل شريط مجموعة تجريبية: مجموعات ساذجة وغير مدربة من لوس أنجلوس ، مدربة مع LA + DEET المدربة في لوس أنجلوس ، وتدريبها مع LA plus DEET قبل exp-exp ، LA المدربة ، وتعرضت مسبقًا لـ DEET ساعة واحدة قبل التدريب ثم تم تدريبها على LA فقط قبل انتهاء الاختبار ، تم تدريب LA + DEET ، وتعرضت مسبقًا لـ DEET ساعة واحدة قبل التدريب ثم تم تدريبها على LA + DEET. تشير العلامات النجمية إلى التوزيعات التي تختلف اختلافًا كبيرًا عن التوزيعات العشوائية (ص& lt0.05) ، والخناجر المزدوجة تشير إلى توزيعات تختلف اختلافًا كبيرًا عن توزيع الحشرات الساذجة غير المدربة عند اختبار استجابتها لـ LA + DEET (ص& lt0.05).

تفضيل المجموعة المدربة والمُختبرة بشكل فردي A. aegypti الإناث إلى LA و DEET. بمجرد وضعه في مقياس الشم ، تم إعطاء البعوض الاختيار بين محفزين: الهواء النظيف مقابل الهواء المحمّل بمزيج من LA و 10٪ DEET. يتم تمثيل التفضيل على أنه مؤشر التفضيل المحسوب من توزيع الحشرات في مقياس الشم ، وتمثل أشرطة الخطأ الأخطاء المعيارية للتوزيع الثنائي. يمثل كل شريط مجموعة تجريبية: مجموعات ساذجة وغير مدربة من لوس أنجلوس ، مدربة مع LA + DEET المدربة في لوس أنجلوس فقط ، وتدريبها مع LA plus DEET قبل exp-exp ، LA المدربة ، وتعرضت مسبقًا لـ DEET ساعة واحدة قبل التدريب ثم تم تدريبها على LA فقط قبل انتهاء الاختبار ، تم تدريب LA + DEET ، وتعرضت مسبقًا لـ DEET ساعة واحدة قبل التدريب ثم تم تدريبها على LA + DEET. تشير العلامات النجمية إلى التوزيعات التي تختلف اختلافًا كبيرًا عن التوزيعات العشوائية (ص& lt0.05) ، والخناجر المزدوجة تشير إلى توزيعات تختلف اختلافًا كبيرًا عن توزيع الحشرات الساذجة غير المدربة عند اختبار استجابتها لـ LA + DEET (ص& lt0.05).

عندما تتعرض مسبقًا لـ DEET ساعة واحدة قبل تدريبها على LA فقط ، لا تزال الحشرات تعرض توزيعًا عشوائيًا في مقياس الشم أثناء الاختبار (LA + DEET: 58.6٪ PI = 0.14 اختبار دقيق ذي الحدين: ص= 0.22 شكل 5). وبالمثل ، فإن توزيع البعوض الذي تعرض مسبقًا لـ DEET ساعة واحدة قبل تدريبه على LA + DEET لم يكن مختلفًا بشكل كبير عن العشوائي (LA + DEET: 60.9٪ PI = 0.21 اختبار دقيق ذي الحدين: ص=0.11).

لم ينتج عن التعرض المسبق والتدريب على DEET توزيعات تختلف اختلافًا كبيرًا عن العشوائية ، ومع ذلك ، فقد أظهرت مجموعات العلاج هذه استجابات مختلفة بشكل ملحوظ عن البعوض الساذج. وهكذا قمنا بمقارنة توزيع مجموعات العلاج المختلفة مع توزيع الإناث الساذجات المختبرات لتفضيلهن بين LA + DEET والهواء النظيف. كشف التحليل عن تأثير التدريب على استجابات البعوض عندما تم تدريبهم على LA + DEET (الاختبار الدقيق ذي الحدين: ص= 0.01) ، تعرضت مسبقًا لـ DEET وتم تدريبها على LA (الاختبار الدقيق ذي الحدين: ص= 0.005) ، أو تعرض مسبقًا لـ DEET وتم تدريبه على LA + DEET (الاختبار الدقيق ذي الحدين: ص= 0.0003). فقط المجموعة التي تم تدريبها في لوس أنجلوس وحدها عرضت توزيعًا لم يكن مختلفًا بشكل كبير عن المجموعة الساذجة (الاختبار الدقيق ذي الحدين: ص= 0.24). وبالتالي ، فإن التعرض المسبق ووجود DEET في CS قلل بشكل كبير من التأثيرات البغيضة لـ DEET حتى لو لم يكن هناك جاذبية كبيرة ناتجة عن إجراء التدريب.

توصيف الذاكرة

قد تكون الذاكرة الشمية التي يظهرها البعوض بعد 24 ساعة من التدريب ناتجة عن نوعين من الذاكرة طويلة المدى ، بما في ذلك الذاكرة المقاومة للتخدير (ARM) والذاكرة طويلة المدى (LTM). يتم تشكيل ARM بعد عدة تجارب تدريبية متتالية ، أو تدريب جماعي (جلسات تدريب متكررة دون فترة راحة) ، ولا يتم تعطيله عن طريق التخدير الناجم عن البرد ولكنه غير حساس لمثبط تخليق البروتين سيكلوهيكسيميد (CXM). على العكس من ذلك ، يتم تشكيل LTM بعد التدريب المتباعد وهو حساس لـ CXM (للمراجعة ، انظر Tully et al. ، 1994). من أجل تقييم طبيعة الذاكرة المتكونة ، تعرض البعوض الفردي إما للعلاج بالصدمة الباردة (لاختبار ARM) أو تم تغذيته على CXM (لاختبار LTM) (الشكل 2).

تم إخضاع البعوض الفردي للتخدير بالصدمة الباردة إما قبل ساعة واحدة من التدريب (عنصر تحكم لعلاج الصدمة الباردة) أو 20 دقيقة أو ساعتين أو 6 ساعات بعد التدريب واختباره بعد 24 ساعة من التدريب في جميع الحالات (الشكل 6) . عند تقديمه للصدمة الباردة قبل ساعة من التدريب ، فضل البعوض LA (72.2٪ PI = 0.45 اختبار دقيق ذي الحدين ، ص=0.02), indicating that prior hypothermic exposure did not affect their ability to learn the association between the CS and the US. However, when submitted to hypothermic anaesthesia either 20 min or 2 h post-training, their distribution was no longer significantly different from random (LA arm: 56.5%, PI=0.13 and 60.7%, PI=0.21, respectively binomial exact test, ص=0.33 and ص=0.17, respectively). By contrast, when cold anaesthetised 6 h post-training, trained females clearly chose LA during the test (LA: 75% PI=0.5 binomial exact test: ص=0.003), suggesting the late formation of an anaesthesia-resistant form of memory.

Preference of individually trained A. aegypti females that were individually tested in the olfactometer and given a choice between two stimuli. Insects exposed to cold shock (white circles on black bars) were tested for their preference between clean air and air loaded with LA. Insects fed on CXM were tested for their preference between clean air and LA (black hatching on white bars) or between clean air and CO2 (2300 ppm above ambient level black hatching on grey bar). Preference is represented as the preference index computed from the distribution of insects in the olfactometer, and error bars represent the standard errors of the binary distribution. Each bar represents an experimental group: cold shock 1 h BT, trained insects exposed to a cold shock 1 h before training cold shock 20 min PT, trained insects exposed to a cold shock 20 min post training cold shock 2 h PT, trained insects exposed to a cold shock 2 h post training cold shock 6 h PT, trained insects exposed to a cold shock 6 h post training CXM 35 mmol l −1 , trained insects fed on 35 mmol l −1 CXM in 10% sucrose solution during 16–18 h previous to the training session CXM 17 mmol l −1 , trained insects fed on 17 mmol l −1 CXM in 10% sucrose solution during 16–18 h previous to the training session 35 mmol l −1 CXM CO2 naïve insects fed on 35 mmol l −1 CXM in 10% sucrose solution, and tested for their response to CO2 as a positive control. Asterisks indicate distributions that are significantly different from random (ص& lt0.05).

Preference of individually trained A. aegypti females that were individually tested in the olfactometer and given a choice between two stimuli. Insects exposed to cold shock (white circles on black bars) were tested for their preference between clean air and air loaded with LA. Insects fed on CXM were tested for their preference between clean air and LA (black hatching on white bars) or between clean air and CO2 (2300 ppm above ambient level black hatching on grey bar). Preference is represented as the preference index computed from the distribution of insects in the olfactometer, and error bars represent the standard errors of the binary distribution. Each bar represents an experimental group: cold shock 1 h BT, trained insects exposed to a cold shock 1 h before training cold shock 20 min PT, trained insects exposed to a cold shock 20 min post training cold shock 2 h PT, trained insects exposed to a cold shock 2 h post training cold shock 6 h PT, trained insects exposed to a cold shock 6 h post training CXM 35 mmol l −1 , trained insects fed on 35 mmol l −1 CXM in 10% sucrose solution during 16–18 h previous to the training session CXM 17 mmol l −1 , trained insects fed on 17 mmol l −1 CXM in 10% sucrose solution during 16–18 h previous to the training session 35 mmol l −1 CXM CO2 naïve insects fed on 35 mmol l −1 CXM in 10% sucrose solution, and tested for their response to CO2 as a positive control. Asterisks indicate distributions that are significantly different from random (ص& lt0.05).

Prior to determining the effects of CXM on the memory of mosquitoes, we performed a series of experiments to determine whether CXM had non-memory-related effects on mosquitoes, such as altering their innate attraction to carbon dioxide or their flight behaviour. Mosquitoes that were fed the CXM and subsequently tested in the olfactometer for their preference for carbon dioxide or clean air showed a clear preference for the CO2 (كو2: 70.8% PI=0.42 binomial exact test: ص=0.03), thus revealing that CXM-treated mosquitoes were still able to perceive odours and display an oriented response when stimulated with an innately attractive odorant. To determine whether CXM also affected mosquitoes' normal flight behaviours and odour-evoked responses, additional groups were tested in the olfactometer while their flight behaviour was recorded (supplementary material Fig. S3). The analysis revealed that sucrose-fed and CXM-fed trained mosquitoes had similar flight speeds [24.84±1.22 and 21.14±1.45 cm s −1 for sucrose- and CXM-fed mosquitoes, respectively (means ± s.e.m.) Student's ر-test: ص=0.064 supplementary material Fig. S4). Moreover, no significant differences existed in the flight speeds of trained versus naïve untreated mosquitoes (24.84±1.22 and 25.35±2.58 cm s −1 , respectively Student's ر-test: ص=0.85). Finally, the activity level and motivation to leave the starting chamber and choose between the two choice arms of CXM-treated females was similar to those of untreated mosquitoes (on average 52.3% for CXM treated and 51.8% for untreated females).

To assess the LTM formation of trained mosquitoes, females were fed on 10% sucrose supplemented with CXM at 35 mmol l −1 and subsequently trained to LA (Fig. 6). Results from these experiments showed that performance was impaired when tested 24 h post-training (LA: 55.2% PI=0.10 binomial exact test: ص= 0.35). When the concentration of CXM was reduced by half (17 mmol l −1 ) to reduce its potential non-memory-specific effects, performance of trained mosquitoes was also impaired when tested 24 h post-training (LA: 62.5% PI=0.25 binomial exact test: ص=0.15).


Swatting at mosquitoes can teach them not to bug you

When you fail to land a fatal blow, you might wonder how much your swatting at buzzing mosquitoes really is doing to deter them. But new research indicates that swipes that don't find their target may not be a complete waste of time, as mosquitoes will associate the mechanical shock of a swat with that person's odor, teaching the insects that person is not someone to mess with.

If you've ever been eaten alive by mosquitoes while your friends get away unscathed, then the fact that the insects prefer the blood of some over others won't come as a surprise. Using this knowledge as a starting point, scientists at the University of Washington (UW) set out to learn more about mosquitoes' feeding habits, and how their learnings might influence their decision-making when dinnertime arrives.

This meant setting up an experiment where the critters would be subjected to mechanical shocks, just like the vibrations and sudden accelerations they experience when a person takes a swipe at them. These shocks were paired with particular odor, such as those of a rat, a chicken or a particular person, and delivered with a vortex mixer. The researchers found the bugs were fast to associate specific odors with the feelings of unwelcomeness, and the effect lasted for days at a time.

"Once mosquitoes learned odors in an aversive manner, those odors caused aversive responses on the same order as responses to DEET, which is one of the most effective mosquito repellents," said senior author Jeff Riffell, a UW professor of biology. "Moreover, mosquitoes remember the trained odors for days."

A separate experiment uncovered one of the mechanisms behind this learned behavior. The neurotransmitter dopamine plays a central role in the reward humans feel from food, drugs and sex, and therefore the formation of habits. The researchers were able to demonstrate that it plays a role in the learnings of mosquitoes, too.

Scientists at the University of Washington set out to study how mosquitoes learn to love certain hosts and avoid others

The team glued mosquitoes down inside a purpose-built "arena," in a way that enabled them to still "fly" while being stuck in place. Some were regular old mosquitoes, and others were genetically modified with CRISPR to suppress or eliminate the dopamine receptors. The team used sensors to monitor the activity of neurons in the olfactory center that controls the insect's sense of smell and found that in those without dopamine, these neurons were less likely to fire. As a result, those insects were less able to take lessons from the odor information.

These findings can have important ramifications, and not just for making summer barbecues more comfortable. There is no animal on the planet that kills more people than the humble mosquito, so scientists are always looking for new insights into how and why they go about their blood-sucking business. The UW researchers now think that dopamine plays a central role in how mosquitoes learn to love certain hosts and to avoid others.

"By understanding how mosquitoes are making decisions on whom to bite, and how learning influences those behaviors, we can better understand the genes and neuronal bases of the behaviors," said Riffell. "This could lead to more effective tools for mosquito control."


Insects in the City

If you’ve gardened for a while, chances are that you’ve heard the term systemic insecticide. When applied to pesticides, the term systemic means that the chemical is soluble enough in water that it can be absorbed by a plant and moved around in its tissues. Movement of systemic insecticides, like all transportable chemicals in the plant, takes place principally in the plant’s vascular system, which includes the phloem and xylem.

Not all chemical compounds are soluble in water. Most chemicals are going to soluble in water to some degree, or soluble in oil to some degree. Solubility is not an either/or thing. Some pesticides are highly soluble in water, some moderately so. Most pesticides have relatively low solubility in water.

What are the pros and cons of a pesticide being highly soluble in water? On the down side, being highly soluble in water means that a pesticide is more likely to be washed off of a plant by rain or irrigation. Also, high water solubility means that a pesticide may be more easily washed into a stream or (especially in places with sandy soils) seep into ground water. On the plus side, water soluble pesticides may be absorbed more easily into a plant, since plants are largely made of water and the sap is mostly water.

Pesticides that can be applied to the soil beneath a plant and transported in the xylem sap tissue can reach pests that are otherwise hard to kill. Many sap feeding insects, like scales, don’t move around much and may be protected by wax, or by the plant itself, from insecticides sprayed on the leaves and stems. These insects do take in lots of plant sap during feeding, however, so a pesticide in the sap can be easily ingested by the pest.

When systemic pesticides are applied to the soil, beneficial insects, birds and even pets and people are much less likely to encounter the pesticide in the form of residues or spray drift. The treatment of some trees (for example the big oak over the swimming pool) would be difficult to do safely without a systemic pesticide option.

Some of the common house and garden insecticides that are systemic include acephate (Orthene®), imidacloprid (Bayer’s Tree & Shrub Insect Control™, Merit®) and dinotefuran (Greenlight Tree and Shrub Insect Control™, Safari®). You should be especially careful when using systemics if you have a shallow water table under sandy soils, or if you are applying the product near streams, lakes or water features. As with all pesticides, it is important to read and follow the label of a systemic pesticide carefully at the time of purchase, before use, and before discarding any leftover containers or product.


Insect Heat Shock Proteins During Stress and Diapause

Insect heat shock proteins include ATP-independent small heat shock proteins and the larger ATP-dependent proteins, Hsp70, Hsp90, and Hsp60. In concert with cochaperones and accessory proteins, heat shock proteins mediate essential activities such as protein folding, localization, and degradation. Heat shock proteins are synthesized constitutively in insects and induced by stressors such as heat, cold, crowding, and anoxia. Synthesis depends on the physiological state of the insect, but the common function of heat shock proteins, often working in networks, is to maintain cell homeostasis through interaction with substrate proteins. Stress-induced expression of heat shock protein genes occurs in a background of protein synthesis inhibition, but in the course of diapause, a state of dormancy and increased stress tolerance, these genes undergo differential regulation without the general disruption of protein production. During diapause, when ATP concentrations are low, heat shock proteins may sequester rather than fold proteins.


Use BTI to Kill Mosquitoes. It’s Chemical-free.

There is no reason to use harsh chemicals to control mosquitoes when you can use BTI to kill mosquitoes. That’s because BTI is a naturally occurring bacterium that kills mosquitoes before they can become flying, biting, disease-spreading adults.

Everyone hates mosquitoes. Mosquito bites are itchy and painful. Plus, mosquitoes spread some of the world’s deadliest diseases such as Zika virus, West Nile virus, malaria, chikungunya and dengue fever.

Wherever there’s moisture there will be mosquitoes—even in times of drought. Reduce your chances of getting bitten by mosquito pests by being “mosquito smart.” Start by understanding why mosquitoes bite people.Then, learn to reduce mosquito breeding sites and follow the mosquito-control strategies that are most effective in keeping mosquito populations down.

Why Do Mosquitoes Bite?

A female mosquito will bite humans, mammals and birds in search of a blood meal so she can produce eggs. She can extract up to four times her weight in blood. After biting a person or an animal, a female mosquito lays her eggs in standing water—usually only yards from where the bite occurred.

To reduce the chances of getting mosquito bites, wear long sleeves and long pants to cover as much of your skin as possible. Mosquitoes are attracted to dark colors, so wear light-colored clothing.

Using mosquito repellent is another good way to keep mosquitoes—and mosquito bites—at bay. Apply an EPA-recommended repellent directly to skin or clothing, following the instructions on the product label. To keep mosquito larvae from growing up to be flying, biting adults, treat standing water with chemical-free Mosquito Dunks .

Reduce Mosquito Breeding Sites

The first step in reducing mosquito populations is to reduce mosquito breeding grounds. It doesn’t take much standing water to become a mosquito breeding site. “Some species of mosquitoes can breed in as little as a bottle cap full of water,” said Jonathan Cohen, mosquito control expert and president of Summit Responsible Solutions . “That’s why property owners need to be vigilant in eliminating places where water can collect and stand in their yards and gardens.”

To reduce mosquito breeding grounds, dispose of cans, plastic containers, old tires and other items that can collect water. Turn over wheelbarrows and empty children’s wading pools. Clean clogged roof gutters, which can become prime mosquito-breeding pools. Periodically empty the saucers under ceramic pots to make sure they are not harboring mosquito larvae.

Kill Mosquitoes with Chemical-free BTI

Many mosquito-control products are available in stores an online. Some products kill the insect pests in the larval stage. Other products kill adult mosquitoes. A naturally occurring bacterium called BTI (Bacillus thuringiensis إسرائيل) is an effective, all-natural way to kill mosquito larvae before they can grow up to become biting, disease-spreading adults. BTI is deadly to mosquito larvae, but it is harmless to people, pets, fish, wildlife and beneficial insects. BTI is the active ingredient in top-selling Mosquito Dunks ® and Mosquito Bits ® .

Just float a chemical-free Mosquito Dunk in standing water. The BTI in the Dunk kills mosquito larvae for up to 30 days. Use Mosquito Dunks in ponds, bird baths, animal watering troughs, gutters, ditches, drainage pipes, rain barrels–and anywhere water collects. Buy Mosquito Dunks here .

Use BTI to Kill Mosquitoes in Small Amounts of Water, Too

Mosquitoes can breed in tiny amounts of water. Fortunately, you can use BTI to kill mosquitoes in small amounts of water, too.

In places where small amounts of water collect—such as tree holes, potted plant saucers, water reservoirs in self-watering planters, tires, and even in water-collecting plants like bromeliads, use a BTI product called Mosquito Bits.

Use Mosquito Bits to kill mosquito larvae in swampy areas and other areas where water cannot be drained. Mosquito Bits are highly effective as a “shock treatment” in water where immediate larval control is needed due to an extremely dense population of mosquito larvae. That’s because Mosquito Bits release the active ingredient (BTI) at once. Use Mosquito Dunks immediately after applying Mosquito Bits for long-term mosquito control. Buy Mosquito Bits here .

The BTI in Mosquito Bits will even kill fungus gnats in potted plants .

Another mosquito larvicide is call Spinosad, which is the active ingredient in Mosquito Killer Fizz Tabs. Spinosad is the newest agricultural chemistry to be introduced to the consumer marketplace. Spinosad is an insecticide based on the chemical compounds found in the Saccharopolyspora spinosa بكتيريا. Unlike BTI, which targets only mosquito larvae, Spinosad is highly active and can kill numerous insect species at various stages of their life cycles. For example, Spinosad kills mosquitoes in the larval stage, but it can also kill adult honeybees.

Control Adult Mosquitoes

Many different formulations of plant-based oils are used to repel adult mosquitoes, including citronella, garlic, spearmint and lemon eucalyptus. These can be effective in keeping mosquitoes away, but they do not kill the insect pests.

A variety of insect sprays are available that kill adult mosquitoes on contact. Permethrin-based insecticides are popular because they are effective in killing a wide variety of insect pests. One popular permethrin-based insecticide is Summit Mosquito and Gnat Barrier . The permethrin in Summit Mosquito and Gnat Barrier kills and repels mosquitoes and other insect pests for up to four weeks. Simply attach a garden hose to the hose-end sprayer bottle and spray the yard perimeter and fences. Also, spray the lawn and vegetation where mosquitoes can hide and rest.

So, reduce your chances of being bitten by disease-carrying mosquitoes. It’s easy. Simply reduce your exposure to mosquitoes, reduce mosquito breeding sites and use the most effective types of mosquito control products.

Mosquito Dunks ® , Mosquito Bits ® and Summit ® Mosquito and Gnat Barrier are available at fine garden centers, hardware stores, home centers and click here to buy on Amazon .


Mosquito-Borne Pathogens

Lee and colleagues (2013) agree that climate change affects not only survival rates of the vector but also development and transmission rates for the vector-borne diseases. This finding is consistent with the data for dengue virus and the mosquito that carries it. Higher temperatures shorten the incubation period for the virus as well as breeding and development of the mosquito, increasing dengue transmission (Colon-Gonzalez et al., 2013).

A study by Singh, Shukla, and Chandra (2005) added another variable to this complex issue, human population density. Simply put, as the mosquito population increases, mosquitoes will infect more humans. The more humans that are infected, the more chance mosquitoes have to become infected. In other words, the denser the human population, the more likely mosquito-borne pathogens will spread. These include the following deadly diseases.

ملاريا

Malaria, a blood-borne pathogen المتصورة المنجلية transmitted by أنوفيليس mosquitoes, kills more people than any other disease in the world (Reiter, 2001). Malaria is endemic to poor, tropical countries (Ehiri et al., 2004). A study by Yacoub, Kotit, and Yacoub (2011) found that, of the over 247 million people infected with malaria in 2008, 1 million died. One-third of the world's population lives in an area where malaria can be found. Recent cases of malaria have been found in Europe most have been traced to visitors to sub-Saharan Africa or immigrants fleeing war in an endemic area (Askling et al., 2012).

Dengue Fever

The most common viral disease in the world spread by mosquitoes is dengue fever. Research by Bouzid and colleagues (2014) demonstrated that warmer weather would extend the range of mosquitoes into previously unaffected areas.

على حد سواء الزاعجة المصرية و المبيض are now spreading dengue fever. الزاعجة is well adapted to urban settings, is diurnal, prefers peridomestic settings, and can reproduce in almost any container that holds water. This scenario is more likely in wealthier countries because المبيض prefers the urban garden setting, biting during the day (Lambrecht et al., 2010).

Four viruses cause dengue, and though very closely related, these four serotypes do not confer immunity for each other (Bambrick et al., 2009). Dengue has been called breakbone fever because it causes severe pain in the muscles, joints, and head. It also causes nausea, skin rash, and vomiting. Many people who are infected with more than one serotype may suffer from dengue hemorrhagic fever/dengue shock syndrome (DHF/DSS). Fatality for DHF/DSS is about 50 percent as the blood vessels become permeable and the patient bleeds out (Reiter, 2001).

The geographic range, as well as incidence, has increased in the last fifty years. Infection is now possible in 50 percent of the world population (Reiter, 2001 Yacoub et al., 2011). Figure 1 shows how dengue fever has increased over the last 65 years.

Cases of Dengue fever reported to WHO in the last 65 years (World Health Organization, 2012).

Cases of Dengue fever reported to WHO in the last 65 years (World Health Organization, 2012).

Yellow Fever

The tropical disease yellow fever came to the United States from Africa aboard slave ships in their water supply. Besides finding a new host, the disease infected at least 14 species of الزاعجة البعوض. The disease can be fatal (20 to 50 percent of the time), and other symptoms include high fever and spontaneous bleeding (Reiter, 2001).

A. aegypti is the most common vector and is associated with human habitation, and readily breeds in any container holding water. In the United States, its range currently extends as far north as North Carolina. As with the malaria parasite, higher temperatures cause the pathogen to reproduce more quickly (Martens et al., 1995).

Chikungunya

Chikungunya, its name from an African dialect and meaning “that which bends up,” was first recorded in Asia and Africa in 1779. However, because most all the victims were poor, little attention was paid until 2005, when Chikungunya invaded the French Island of Réunion. With this outbreak came epidemiological changes in the disease. The first change was a switch in its primary host from الزاعجة المصرية إلى A. albopictus. This is significant because المبيض has a very quick life cycle, is anthropophilic, and with climate change is rapidly spreading throughout the world. Increased virulence was the second change that transformed Chikungunya from an extremely painful but nonlethal disease to one that cripples and kills. New symptoms include kidney failure, thrombocytopenia (and subsequently, bleed outs), meningoencephalitis, and direct infection from mother to child. Of the recovered patients, 93.7 percent of them reported chronic arthritis leading to severe disability (Meason & Paterson, 2014).

West Nile Virus

According to Hahn and colleagues (2015), West Nile is the most ubiquitous mosquito-borne virus in the United States. It was first observed in 1999 in New York, quickly spread through the country, and reached the Pacific Coast by 2003. A study by Hahn et al. (2015) found a direct correlation between the number of cases and the climate. This study analyzed both the temperature and precipitation in each area of the country from 2004 through 2014. Interestingly, low precipitation was loosely correlated with a rise in West Nile, and an article by Meason and Paterson (2014) suggests that people are likely to save more water during a drought in places that would make great breeding spots for mosquitoes.

Counties in seven of ten regions in the United States that experienced higher than normal average temperature increases also experienced higher than normal cases of West Nile disease. The study also found that warmer winter temperature predicted a higher disease rate the following summer (Hahn et al., 2015). A higher infection rate agreed with earlier research by Wimberly, Lamsal, Giacomo and Chuang (2014) that found warmer spring and summer caused accelerated larval emergence, development, and mating, increasing the abundance of mosquitoes. A higher temperature also accelerates viral replication.

Zika Virus

The latest virus to use mosquitoes as a vector is Zika. Currently, the fallout from this disease links Guillain-Barré Syndrome (GBS), microcephaly, and possibly blindness (CDC, 2016c). The virus is named after the Zika Forest of Uganda where it was first discovered in 1947. Few human cases had been observed until 2007, when the vacation destination of Yap Island in the southwest Pacific Ocean had over 8,000 cases in three months. Because no one died and symptoms of fever, joint pain, eye inflammation, and rash resolved quickly, few were concerned (Cha & Sun, 2016). Research by Grard and colleagues (2007) found that the change of vector from الزاعجة المصرية إلى المبيض facilitated the spread and increased the virulence of Zika. Research by Harvey (2016) shows that climate change could increase the rate of infection by Zika due to the increase in the mosquito population.

As early as 2013, a connection between GBS and Zika was demonstrated (Oehler et al., 2014). GBS is an autoimmune disorder in which the immune system attacks motor neurons (CDC, 2016d). Zika, which arrived in Brazil in May of 2015, has resulted in a six-fold increase of GBS. In one hospital where 94 patients were treated, 50 of them died (Barchfield & Aleman, 2016).

Early in 2016, the Pan American Health Organization (PAHO) and World Health Organization (WHO) stated that an “increase of congenital anomalies, Guillain-Barré syndrome, and other neurological and autoimmune syndromes were found in areas where Zika virus is circulating” (Sun, 2016). One of those congenital anomalies is microcephaly, a rare condition in which brain development is retarded, and the baby is born with an abnormally small head. Symptoms include delayed or inhibited develop of motor skills. The virus may also cause blindness (Ventura et al., 2016).

ملخص

In 1939, Guy Callender, a British engineer, made the connection between burning fossil fuels and global warming (Fleming, 2014). He could not have foreseen the ramifications of his prediction. It is not only the weather that has been affected by climate change. Subtle changes have already begun in mosquito populations: temperature increases, the mosquito population increases, their range increases, and ultimately, the number of people infected with mosquito-borne illnesses increases.


Electrocuting mosquitoes: a new hope for monitoring dengue vectors?

The Mosquito Electrocuting Trap (MET) for collection of mosquito populations that transmit dengue virus was recently tested for the first time. Potentially, this could improve the ability to determine exposure risk to infected bites and increase the effectiveness of disease prevention programs.

As many of us may have experienced, mosquito bites are quite annoying and their buzz is not pleasant either. Besides this, probably the most important reason why there is so much attention on these little insects is because females of some mosquito species are capable of transmitting pathogens, many of which affect humans. Pathogens present in the salivary glands of the mosquito are transferred to the human host when the female gets a bloodmeal.

For instance, malaria is a disease transmitted by أنوفيليس البعوض. Malaria is caused by المتصورة parasites and affects hundreds of millions of people each year. Other mosquitoes, such as those from the genus Aedes, can transmit pathogenic viruses such as yellow fever, dengue, Zika and chikungunya virus. Nowadays, dengue virus has probably become the most common Aedes-borne virus. The incidence has increased dramatically in the last decades, placing about half of the global population at risk.

To prevent transmission of the these diseases, several approaches have been developed to control mosquito populations. However, in order to make these strategies sufficiently effective, scientists need to understand where and when people are at highest risk of mosquito bites.

The most accurate strategy involves trapping mosquitoes at different times and places using the human landing catch (HCL) technique. This consists of people exposing their own unprotected skin and trapping mosquitoes using a mouth- or hand-aspirator. The advantage of this strategy is that it uses natural human odors and other visual and olfactory clues that mosquitoes use to find their next bloodmeal.

Probably, the most obvious problem with the HLC is that participants are directly exposed to mosquito bites that are potentially infected. Some malaria parasites have developed resistance to drugs, making the HLC risky to study أنوفيليس البعوض. It has also been harder to study الزاعجة mosquitoes using HLC as there is no way of preventing الزاعجة-borne viruses.

In 2015, the Mosquito Electrocuting Trap (MET) was developed to trap malaria-carrying mosquitoes as an exposure-free alternative to the HLC. The MET consists of four squared electrified wired surfaces that are assembled around the legs of the participant while they sit on a chair and the rest of the body is covered by mosquito net. Mosquitoes can be collected and studied after they receive an electrical shock when they try to get through the wired surfaces.

In a study published in January 2020, we tested the MET for the first time on الزاعجة mosquitoes from Ecuador. We compared its performance against the BG-sentinel (BGS) trap, which is baited with artificial odors and is the golden trapping method for الزاعجة surveillance.

In this 12-day study, we deployed two BGS traps and two METs at the outdoor areas of four properties in the city of Quinindé. All traps ran from 7am to 7pm and were swapped each day between each trapping type, so by the end of the study six full days of trapping were completed by each trap type at all houses.

Additionally, as attractiveness of mosquitoes towards people may vary between individuals, we alternated participants from the METs at each hour of collection to reduce potential bias. Finally, we measured microclimate conditions at each trapping station with data loggers.

Impressively, we found as many الزاعجة mosquitoes with the METs as we did with the BGS traps and we could record the same mosquito species with both trapping methods. لقد وجدنا أن Culex quinquefasciatus was the most abundant mosquito species, followed by Aedes aegypti, Aedes angustivittatus, Limatus durhami و Psorophora ferox.

With the MET, we were also able to precisely record the biting activity time of الزهره. مصرية and the other very common mosquito Cx. quinquefasciatus, which has been implicated as vector of West Nile Virus. We found that females of both species had higher biting activity during early morning and late afternoon. Biting activity was also negatively associated with temperature.

While no infected mosquitoes were caught during our experiments, we recognize that infection rates of arboviruses in الزاعجة mosquitoes tend to be very low. Therefore, we can confirm that the primary advantage of the MET is the accurate estimation of mosquito biting rates and potentially entomological inoculation rates (rate of infected bites) when infected mosquitoes are found.

An enormous advantage of the MET is that it can be used to calibrate other trapping methods and be used in combination with other traps for large scale mosquito surveillance.


شاهد الفيديو: ماذا يحدث لجسمك عندما يلسعك البعوض (قد 2022).