Колко надалече чуват комарите: опитът с Aedes aegypti и какво го уточни

Комарите Aedes aegypti се чифтосват във въздуха и там мъжкият и женската си обменят звуци от разстояние от милиметри до сантиметри. Дълго се приемаше, че този къс обхват отразява слабата чувствителност на антенните им слухови органи към тихи тонове. През февруари 2019 г. екип с първи автор Гил Менда (Gil Menda) публикува в „Current Biology“ резултати, според които мъжките чуват тона на летяща женска от няколко метра. По-късни измервания потвърдиха високата чувствителност, но поставиха под въпрос на какво разстояние тя е полезна в природата.

Какво твърдят авторите

Според работата мъжките Aedes aegypti чуват тона на женски полет от няколко метра, до около 10 метра. Нефиксирани мъжки, които почиват на опора, скачат и излитат, когато чуят такъв тон. Записите от слуховия нерв, направени, докато от високоговорител звучат чисти тонове, потвърждават резултатите от поведенческите опити.

Антенното „ухо“ на комара реагира на ниво на звука до 31 dB SPL. Този праг съответства на движения на въздушните частици в мащаб от нанометри. Авторите отбелязват и че първата форманта на човешките гласни, около 200–1000 Hz и обикновено при 45–70 dB SPL, попада в най-чувствителния диапазон на комарния слух. Резюмето на работата отбелязва само това съвпадение на честотите, наричайки диапазона „сладка точка“ на чувствителността.

Изводът противоречи на разпространеното схващане, че нишковидните антенни уши на дребните насекоми работят само отблизо.

Как „чува“ един комар

Антената не улавя промени на налягането като тъпанче, а се люлее от движението на въздушните частици. Това движение е част от всеки звук, независимо колко далеч е източникът. Затова самият начин на работа на комарния слух не налага къс обхват. Както отбелязва по-късна работа на Лионел Фьожер (Lionel Feugère) и колеги, границата поставя мощността на източника.

Какво добавиха по-късните изследвания

През 2021 г. Фьожер и колеги тестваха свободно летящи женски на Anopheles coluzzii със записани звуци от рояци мъжки. Женските не реагираха на нива до 48 dB SPL. Рояк от 70 мъжки измерен на 0,9 метра дава около 20 dB SPL. При 48 dB рояк от 1000 мъжки би се чувал на около 0,15 метра, а от 10 000 – на около 0,5 метра. Авторите заключават, че женска не може да чуе рояк на повече от 0,8 метра, дори мъжките да са 10 000. Те отбелязват още, че мъжките са реагирали на изкуствено силни, пуснати от запис женски тонове от няколко метра – така описват резултатите на Менда и колеги.

През 2022 г. Фьожер, Рьо (Roux) и Гибсън (Gibson) измериха чувствителността на свободно летящи мъжки Anopheles coluzzii чрез поведението им. Прагът им е между 13 и 20 dB по скалата на скоростта на частиците, а консервативната оценка от 20 dB съответства на скорост под 0,5 микрометра в секунда. Тя е с 12–26 dB по-ниска от повечето измервания с електроди в слуховия орган. Това подсказва, че ухото може да е още по-чувствително, отколкото показват записите от нерва.

Същата година Т. Наката (T. Nakata) и колеги изследваха свободно летящи мъжки Culex quinquefasciatus, които реагират на чист тон от 450 Hz. Най-малката скорост на частиците, която мъжките откриват, е около 10⁻⁷ метра в секунда, в съгласие с теорията. При най-силния използван тон те започваха да преследват източника средно от около 20 сантиметра, най-много от 35. Авторите оценяват, че при естествени приманки мъжките откриват женска на по-малко от 0,5 метра. Разминаването с твърденията за няколко метра те наричат „несъответствие“ в литературата и казват, че хипотезите за обяснението му не са проверени.

Защо чувствителността не значи обхват

Двете величини се бъркат лесно. Чувствителността показва колко тих звук ухото може да долови. Обхватът зависи и от това колко силно звучи източникът: Фьожер и колеги пишат, че само рояците са достатъчно силен източник за далечно чуване, но и те според измерванията им се чуват на по-малко от метър. Данните на Менда и колеги показват, че ухото на мъжкия е много чувствително и че изкуствено силен тон го вдига от опората на метри разстояние. По-късните работи показват, че при естествени звуци реалното разстояние е много по-малко, но са върху други видове: Anopheles coluzzii и Culex quinquefasciatus. В прегледаните източници няма измерване с естествена женска Aedes aegypti на такова разстояние, затова за този вид въпросът остава отворен.