Sivrisinekler, emecek kan bularak hastalık yayabilme konusundaki inanılmaz kabiliyetleri yüzünden dünyanın en ölümcül hayvanları arasında. Bilim insanlarından oluşan bir araştırma takımı ise sivrisineklerin, kızılötesi tespit kabiliyetleriyle ısımızı algılayabiliyor olabileceklerini keşfetmiş. İnsan cildiyle hemen hemen aynı sıcaklıktaki bir kaynaktan çıkan kızılötesi ışınım, sivrisineklerin arayabileceği konak sayısını iki katına çıkarabilir. Araştırmacıların deneylerinde kullandıkları sivrisinekler, sadece vücut kokusu ve karbondioksit (CO2) bulunan kaynaklardan ziyade çoğunlukla vücut ısısının bulunduğu kaynağa gitmiş. Nefesimizle verdiğimiz karbondioksidi koklayabildiklerini zaten biliyorduk. Fakat yeni araştırmada elde edilen bulgular, sivrisineklerin insan avlarını takip etmelerine yardımcı olan bir diğer aracı ortaya çıkarıyor. Keşif, Çarşamba günü Nature bülteninde yayımlanan bir çalışmada anlatılıyor.
Santa Barbara – California Üniversitesinde (UCSB) çalışan makale eş yazarı ve moleküler biyolog Nicolas DeBeaubien, “İncelediğimiz sivrisinek Aedes aegypti, insan konaklarını bulmada sıra dışı bir beceriye sahip” diyor bir açıklamada. “Son bulgular, bunu nasıl başardıklarına yeni bir ışık tutuyor.”
Kanı koklamak
Aedes aegypti sivrisinek türünün her yıl 100.000’ü aşkın Zika, sarı humma, dang humması ve daha fazla hastalığa yol açan virüsleri yaydığı biliniyor. Anopheles gambiae, sıtmaya sebep olan paraziti yayıyor. Dünya Sağlık Örgütünden yapılan tahminlere göre sadece sıtma, her yıl 400.000’den fazla ölüme sebep oluyor.
Erkek sivrisinekler zararsızken, dişiler yumurtalarının gelişimi için kana ihtiyaç duyuyor. Bilim insanları zaman ve emeklerini 100 yıldır sivrisineklerin konaklarını nasıl bulduklarını belirlemeye ayırıyor. Görünüşe göre bu böceklerin bel bağladığı tek bir ipucu yok. Aslında farklı duyularıyla çeşitli uzaklıklardan topladıkları çevresel bilgiyi birleştiriyorlar.
UCSB’de doktora sonrası öğrenci olan makale eş yazarı Avinash Chandel, “Bunlar arasında verdiğimiz nefesten gelen CO2, kokular, görme kabiliyeti, cildimizden yayılan ısı [ısıyayım] ve vücutlarımızdan çıkan nem de var” diyor bir açıklamada. “Fakat bu ipuçlarının her birinde kısıtlamalar var.”
Sivrisineklerin gözleri iyi görmüyor. Ayrıca insan konaklarının hızlı hareket etmesi ve hatta kuvvetli bir rüzgar, yaptıkları takibe sekte vurabiliyor. Yeni çalışmayı yürüten ekip, sivrisineklerin aslında daha güvenilir yönsel bir ipucu belirleyip belirleyemediklerini merak etmiş.
Biraz ısı eklemek
Sivrisinekler yaklaşık 10 cm’lik mesafeden cildimizden yükselen ısıyı tespit edebilirken, kondukları zaman da cilt sıcaklığımızı doğrudan algılayabiliyorlar. Bu iki duyu, üç tip ısı aktarımının ikisine karşılık geliyor. Bunlardan biri ısının hava gibi bir ortamla taşındığı ısıyayım (konveksiyon) iken, diğeri de kondüksiyon veya doğrudan dokunma yoluyla ısı.
Isıdan çıkan enerji, elektromanyetik dalgalara dönüştürüldüğünde daha uzun mesafeler de kat edebiliyor. Bu ısı genellikle ışık tayfının kızılötesi (IR) tayfında duran dalgalara dönüştürülüyor. Bu IR dalgaları sonrasında üzerine kondukları şeyi ısıtabiliyorlar. Çıngıraklı yılanların da içinde bulunduğu bazı hayvanlar, sıcak avlardan çıkan ısıl IR’yi algılayabiliyor.
Araştırma takımı Aedes aegypti‘nin de IR tespit kabiliyeti olup olmadığını test etmek üzere dişi sivrisinekleri bir kafese koymuş ve iki ayrı bölgedeki konak arama faaliyetlerini ölçmüşler. Her bir bölgede insan kokuları ve insanların nefesle verdiği yoğunluğa denk ölçüde CO2 varmış. Bu bölgelerden birinde ayrıca cilt sıcaklığındaki bir kaynaktan çıkan IR de varmış. Kondüksiyon ve konveksiyon yoluyla ısı alışverişinin önlenmesi için kaynak, bir bariyer yoluyla odadan ayrılmış. Araştırma takımı sonrasında kaç sivrisineğin kafeslerin etrafında sanki bir damar arıyorlarmış gibi yoklama yaptığını saymış.
İnsan cildiyle hemen hemen aynı sıcaklıkta olan bir kaynaktan ısıl IR ilave edilmesi (33,8 derece Celsius), böceklerin konak arama faaliyetini iki katına çıkarmış. Araştırma takımı, IR’nin yaklaşık 76 cm mesafeye kadar etkili kaldığını keşfetmiş.
“Bu çalışmada beni en çok şaşırtan şey, IR’nin ne kadar güçlü bir ipucu haline geldiğiydi” diyor DeBeaubien. “Tüm parametleri doğru ayarladıktan sonra, sonuçlar inkar edilemeyecek derecede netti.”
TRPA1, sivrisineğin IR algılama mesafesini etkili bir şekilde 76 cm’ye kadar çıkarıyor.
Araştırma takımı sivrisineklerin bu ısıyı algılayabildiklerini belirlemenin yanında, sivrisineklerin bunu yaparken vücutlarının hangi bölümünü ve hangi biyokimyasalları kullandığını da bulmuş. Her bir sivrisinek anteninin ucunda, ışınımı algılamaya güzel uyum sağlamış ‘çukurdaki çivi’ yapıları var. Çukur, çiviyi kondüktif ve konvektif ısıdan koruyarak çalışıyor. Böylelikle büyük oranda yönsel olan IR ışınımı yapıya girip onu ısıtabiliyor. Sivrisinek daha sonra ısıya karşı hassas olan TRPA1 proteinini kullanıyor. Bu protein, kızılötesi ışınımı tespit etmede bir sıcaklık algılayıcısı gibi çalışıyor.
Büyüyen bir sorun
İklim değişikliği ve insanların dünya çapında seyahat etmesi, Aedes aegypti‘nin menzilini tropik ve alt-tropik ülkelerin ötesine taşıdı. Bu durum, sivrisinek ısırıklarını önlemenin daha büyük önem kazanmasına yol açtı. Söz konusu sivrisinekler artık Birleşik Devletler’de daha önce hiç görülmedikleri yerlerde görülüyor. En yüksek yoğunluklara Florida, Teksas, Arizona ve Kaliforniya’nın bazı bölgelerinde rastlanıyor ancak Louisiana ve Teksas’ın Golf Kıyıları’nda, Vaşington DC’de, New York’ta, Indiana’da ve Kentucky’de de yaşıyorlar.
Yeni çalışma, sivrisinek popülasyonlarını baskılama yöntemlerinin iyileştirilmesine yardımcı olabilir. Bunun bir yolu da insan cildinin sıcaklığına yakın ısıl kaynakların sivrisinek tuzaklarına dahil edilerek onların daha etkili hale getirilmesi olabilir. Bulgular ayrıca neden bol duran giysilerin ısırmaları engellediğini de açıklamaya yardımcı olabilir. Sivrisineğin cilde ulaşmasını önlerken, IR’nin de cildimiz ve kıyafet arasında dağılmasına olanak sağlıyorlar. Böylelikle sivrisinekler onu algılayamıyor.
“Küçücük boyutlarına rağmen sivrisinekler, diğer tüm hayvanlardan daha fazla insan ölümünden sorumlu” diyor DeBeaubien. “Bizim araştırmamız, sivrisineklerin insanları nasıl hedef aldığını daha iyi anlamamızı sağlıyor ve sivrisinek kaynaklı hastalıkların bulaşmasını kontrol etmede yeni olasılıklar sunuyor.”
Yazar: Laura Baisas/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
