Комары, лишенные сна, менее заинтересованы в питании

Комарам, как и нам, необходим сон для нормальной жизнедеятельности. На самом деле, комары в лаборатории спят от 16 до 19 часов в сутки, в зависимости от вида и уровня активности вокруг них. 

Сон у людей важен для поддержания иммунной системы и восстановительных функций, таких как восстановление тканей и синтез белка. Также было доказано, что сон жизненно важен для пика памяти и работы мозга. Недостаток сна, с другой стороны, может ухудшить когнитивные функции и связан с развитием многочисленных заболеваний.

В недавнем исследовании, проведенном в Университете Цинциннати, ученые продемонстрировали важность сна для комаров. Исследование показало, что комары, чей сон был нарушен накануне вечером, с большей вероятностью проведут следующий день, отдыхая, а не в поисках хозяина, на котором они могли бы питаться. Исследование подчеркивает, насколько жизненно важна эта биологическая функция даже у насекомых.

Исследователи из Колледжа искусств и наук Калифорнийского университета и факультета биохимии Вирджинского технологического института столкнулись с проблемой изучения сна у комаров. Они потратили более года на разработку протоколов для эффективного изучения этого явления - комаров легко потревожить присутствием наблюдателя, которого они воспринимают как потенциального хозяина. Это означает, что любые эксперименты по изучению сна комаров, скорее всего, будут сбиты с толку присутствием наблюдателя - это явление называется эффектом наблюдателя, - говорит биолог Джошуа Бенуа из Калифорнийского университета.

Комары обнаруживают присутствие потенциальных хозяев по теплу своего тела, запахам, движениям, вибрациям и углекислому газу, который они выдыхают из легких и выделяют кожей. Из-за такой чувствительности исследователям пришлось разместить комаров в комнатах, изолированных от других комнат, и использовать камеры и инфракрасные датчики, которые могли фиксировать передвижение комаров, не беспокоя их. Исследователь из Virginia Tech и соавтор исследования Клеман Виногер использовал эти видеонаблюдения для документирования поведения комаров.

Таким образом, исследователи изучали поведение сна и питания трех видов комаров в течение недели, после того как они акклиматизировались в своих лабораторных домах. Комары проводят много времени, сидя на корточках, чтобы сохранить энергию, и нелегко определить, когда они действительно спят. Однако ученые обнаружили едва уловимое изменение позы, которое происходит, когда комар засыпает. 

Используя эти знания, исследователи смогли установить по видеозаписям, сколько времени комары проводят во сне. Три исследуемых вида спали в разное время 24-часового цикла - Aedes aegypti, "дневной кусака", спал в основном ночью, а Anopheles stephensi, который наиболее активен ночью, спал днем. Culex pipiens, который ищет себе пищу в сумерках, можно было обнаружить спящим и днем, и ночью.

Во втором эксперименте исследователи подвергли комаров депривации сна во время их обычного сна, вибрируя их вольеры через регулярные промежутки времени. 

Результаты экспериментов, опубликованные в Journal of Experimental Biology, показали, что в то время как более 75 процентов комаров активно летают в поисках кровяной пищи, когда они не подвергаются депривации сна, менее четверти из них проявляли интерес к пище после бессонной ночи. Это означало 54-процентное снижение склонности к питанию среди лишенных сна комаров.

Уставшие комары также реже садились на хозяина как в лабораторных, так и в полевых условиях, что позволяет предположить, что такое же поведение будет наблюдаться и в естественных условиях, например, на вашем заднем дворе. Усталость также мешала питаться кровью человека в то время, когда комары обычно были активны.