Le zanzare femmine fanno affidamento l'una sull'altra per scegliere i migliori siti di riproduzione e, con l'arrivo della primavera, sono già a caccia

Aedes aegizi zanzare, una delle specie più comuni negli Stati Uniti, amo tutto degli esseri umani.Amano il nostro calore corporeo e odori, che consentono loro di trovarci.Amano nutrirsi del nostro sangue per far maturare le loro uova.Amano persino tutta l'acqua stagnante che creiamo.Contenitori scoperti, vecchi pneumatici e cumuli di spazzatura raccolgono l'acqua e sono perfetti per la riproduzione.

E con l’avvento del clima caldo nel sud degli Stati Uniti, la stagione riproduttiva delle zanzare è già in corso.

Date tutte le opzioni che Aedes che le femmine hanno nelle aree urbane, come fanno queste zanzare cosmopolite a trovare il sito perfetto per deporre le uova?In precedenza gli scienziati pensavano che si trattasse di un atto solitario, ma ora la ricerca mostra che è di sesso femminile Aedes aegizi zanzare – il principale vettore negli Stati Unitiper malattie come Zika, dengue, chikungunya e altri virus – possono fare affidamento l’uno sull’altro per ottenere buone revisioni dei siti di riproduzione.

Nostro Laboratorio di genetica tropicale alla Florida International University ha scoperto un nuovo comportamento in cui queste zanzare lavorare insieme per trovare siti adatti alla deposizione delle uova.Questi risultati, recentemente pubblicati su Communications Biology, mostrano che le zanzare regolano la propria densità di popolazione nei siti di riproduzione, un’intuizione che potrebbe orientare i futuri sforzi di controllo delle zanzare.

Dove e perché si raggruppano le zanzare femmine

Gli scienziati sanno che le zanzare femmine possono essere schizzinose quando si tratta di dove depongono le uova. Aedes aegizi cerca siti di riproduzione creati dall'uomo con acqua relativamente pulita, come vasche per uccelli, pneumatici o persino rifiuti pieni d'acqua.Ma date due scelte uguali, potresti aspettarti che si diffondano uniformemente tra le due.

Al contrario, quando abbiamo rilasciato le femmine in un test a due scelte in cui entrambe le opzioni del sito di riproduzione erano equivalenti, abbiamo ripetutamente trovato più zanzare in una camera che nell’altra.Inoltre, ciò avveniva indipendentemente da dove fosse posizionata la camera preferita, se le zanzare potessero toccare l'acqua o se le uova di zanzara fossero già presenti nei siti di riproduzione.

Le zanzare femmine chiaramente si susseguivano in piccoli gruppi verso un sito di riproduzione piuttosto che un altro: un comportamento scoperto di recente Aedes aegizi che chiamiamo aggregazione.

Gli insetti evidentemente preferivano non deporre le uova da soli.Quando abbiamo testato 30 zanzare nelle nostre prove, hanno scelto un sito rispetto a un altro con un margine di 2 a 1.Tuttavia, la situazione è cambiata poiché la popolazione del test è aumentata oltre le 30 zanzare.Quando abbiamo testato 60 o 90 femmine, l'aggregazione è scomparsa.

Questo ci dice che le femmine possono regolare la propria densità nei siti di riproduzione – una risposta che probabilmente è un meccanismo per limitare la competizione larvale.

Le zanzare si annusano a vicenda

Le zanzare percepiscono il mondo in gran parte attraverso l'olfatto, utilizzando tre famiglie di recettori olfattivi.Questi recettori rilevano gli odori quando le femmine scelgono dove deporre le uova.Ma come fanno le femmine a percepirsi a vicenda per regolare la loro densità nei siti di riproduzione?

Abbiamo esplorato questa domanda posizionando prima 15 zanzare in uno dei nostri due siti di riproduzione di prova.Altre femmine in cerca di un posto per deporre preferivano il sito non occupato a quello già occupato, anche se avevamo già osservato che le zanzare preferivano non deporre le uova da sole.Qualcosa li stava allontanando dal sito di riproduzione occupato;abbiamo ipotizzato che potrebbe trattarsi di anidride carbonica, che è un segnale importante per le zanzare in tutte le fasi del loro ciclo di vita.

Quando le zanzare femmine cercano un pasto di sangue, volano verso l'odore di CO₂, tipico di tutti gli animali vertebrati espirare e rilasciare attraverso la pelle.Dopo essersi nutriti, se ne volano via, probabilmente per evitare il rischio di essere uccisi dall'ospite.

Anche le zanzare emettono CO₂ e normalmente le altre zanzare riescono a sentirne l'odore, grazie a un componente recettore chiamato Gr3 presente nei loro organi olfattivi.Ma quando abbiamo rilasciato femmine mutanti prive di un recettore Gr3 funzionale per cercare un posto dove deporre le uova nel nostro test in due siti, abbiamo scoperto che questi insetti, che non erano in grado di rilevare la CO₂, erano disposti a deporre le uova in siti di riproduzione occupati.Ciò suggerisce che le zanzare normali potrebbero evitare il luogo di deposizione occupato perché sentono l’odore di CO₂ emessa dalle zanzare che erano già lì.

Per confermarlo, abbiamo offerto alle femmine in cerca di un posto dove deporre due siti di riproduzione non occupati.Tuttavia, abbiamo aumentato i livelli di CO₂ intorno a uno dei siti tra 600 e 750 parti per milione, rispetto al livello normale di circa 450-500 ppm nell’altro sito.L'abbiamo trovato Aedes aegizi le femmine evitavano i siti non occupati con livelli elevati di CO₂.Questo comportamento sembra progettato per evitare che i siti di riproduzione occupati diventino troppo affollati.

Nel complesso, abbiamo scoperto che due famiglie di recettori svolgono un ruolo nelle interazioni tra Aedes aegizi femmine quando cercano siti di riproduzione.I recettori degli odori rilevano un odore sconosciuto, che attira le femmine verso un sito;i recettori gustativi rilevano la CO₂, che dissuade le femmine dai siti di riproduzione quando il livello di anidride carbonica è elevato.L’equilibrio tra questi odori attraenti e repellenti determinerà in ultima analisi se una femmina sceglie o evita un particolare sito.

Implicazioni per il controllo delle zanzare

Sopprimere le popolazioni di zanzare nelle aree urbane utilizzando biolarvicidi – pesticidi a base di batteri vivi tossici per le larve di zanzara – è una strategia di controllo primaria per limitare la diffusione di malattie mortali come il virus del Nilo occidentale e il virus Zika.Ciò è particolarmente vero per Aedes aegizi, che è la specie di zanzara urbana più comune che si riproduce in siti di riproduzione artificiali creati dall'uomo.Altre tattiche di controllo, come spruzzare pesticidi su vaste aree, prendono di mira sia gli insetti utili che le zanzare e possono essere controversi.

Conoscendo quella femmina Aedes aegizi utilizzano segnali sociali per scegliere i migliori terreni di riproduzione per i loro piccoli e si spostano da un sito di riproduzione quando diventa troppo affollato potrebbero portare a nuove misure di controllo.Interrompere il ciclo riproduttivo delle zanzare femminili ridurrebbe la diffusione delle zanzare e la diffusione delle malattie portate da questi insetti.