Depois de rastrear de perto centenas de mosquitos ao redor dos humanos e analisar 20 milhões de pontos de dados, pesquisadores da Georgia Tech e do MIT desenvolveram um modelo matemático que pode prever como as fêmeas dos mosquitos voam em direção aos humanos para se alimentar.
Este estudo fornece a primeira visualização detalhada do comportamento de voo do mosquito e fornece dados mensuráveis que podem melhorar os métodos de captura e controle. Além de serem um incômodo, os mosquitos podem transmitir doenças perigosas como malária, febre amarela e zika, que matam mais de 700 mil pessoas todos os anos.
A equipe também lançou site público interativo Permite que os usuários explorem o movimento e o comportamento dos mosquitos.
Rastreando voos de mosquitos usando imagens 3D
Para entender como os mosquitos navegam, os cientistas usaram câmeras infravermelhas 3D para observar como os insetos usam sinais visuais e dióxido de carbono para se movimentar em torno dos objetos. Eles então introduziram uma pessoa em uma sala controlada, mudaram a cor de suas roupas e registraram como os mosquitos voavam ao seu redor.
Os resultados da pesquisa foram publicados em progresso científicoprincipalmente mulheres Aedes aegypti O mosquito da febre amarela (também conhecido como mosquito da febre amarela) é uma espécie de mosquito comum no sudeste dos Estados Unidos, na Califórnia e em muitas partes do mundo.
Os mosquitos seguem sinais, não uns aos outros
Os dados mostram que os mosquitos não enxameiam porque seguem uns aos outros. Em vez disso, cada inseto responde de forma independente aos sinais ambientais, mas todos acabam se reunindo no mesmo lugar ao mesmo tempo.
“É como um bar lotado”, disse David Hu, professor da Escola de Engenharia Mecânica e da Escola de Ciências Biológicas George W. Woodruff da Georgia Tech. “Os clientes não estão lá porque seguem uns aos outros até o bar. Eles são atraídos pelos mesmos sinais: bebidas, música e ambiente. O mesmo vale para os mosquitos. Em vez de seguirem um líder, os mosquitos seguem sinais e chegam aos mesmos locais que outros insetos. Eles são réplicas muito boas uns dos outros.”
A poderosa combinação de dicas visuais e CO2
Os pesquisadores conduziram três experimentos ajustando alvos visuais e níveis de dióxido de carbono. No primeiro teste, a esfera negra atraiu os mosquitos, mas somente depois que eles voaram em sua direção. Depois de atingir o alvo, eles geralmente não param, mas avançam rapidamente.
Quando a equipe substituiu os objetos pretos por brancos e adicionou dióxido de carbono, os mosquitos conseguiram encontrar a fonte, mas apenas de perto. Hu observou os insetos parando brevemente antes de se reunirem nas proximidades, quase como se quisessem “olhar novamente”.
Quando objetos pretos e CO2 Aparecendo juntos, o efeito é mais forte. Os mosquitos enxameiam, permanecem e tentam se alimentar.
“Pesquisas anteriores mostraram que sinais visuais e dióxido de carbono atraem mosquitos. Mas não sabíamos como eles reuniam esses sinais para decidir para onde voar”, disse Christopher Zuo, estudante de mestrado na Georgia Tech. “Eles são como pequenos robôs. Só precisamos descobrir suas regras.”
Testes em humanos revelam onde os mosquitos atacam
Depois de reconhecer a importância das dicas visuais estáticas, Zuo testou esse comportamento em si mesmo. Ele entra em uma sala vestindo roupas diferentes, incluindo roupas todas pretas, todas brancas e mistas.
Ele ficou com os braços estendidos, deixando dezenas de mosquitos voarem ao seu redor enquanto as câmeras registravam seus caminhos. O MIT analisou então os dados para determinar as regras com maior probabilidade de orientar o seu movimento.
O mosquito se comporta como se fosse apenas mais um objeto. Os maiores aglomerados formam-se em torno da cabeça e dos ombros, que são as áreas mais visadas por esta espécie.
Rowe estava vestindo um moletom de mangas compridas, calça e capuz no quarto. Ele disse que não é mordido com frequência.
Modelo interativo mostra comportamento do mosquito
O modelo interativo e o site da equipe ilustram como os mosquitos mudam de direção, aceleram e desaceleram com base em sinais visuais e dióxido de carbono2. Os usuários podem alternar entre diferentes condições, incluindo cor, dióxido de carbono, ambos ou nenhum, e observar as reações de até 20 mosquitos. A plataforma também permite aos usuários fazer upload de imagens personalizadas como alvos.
Novos insights podem melhorar o controle do mosquito
Os investigadores acreditam que as suas descobertas podem levar a estratégias de controlo de pragas mais eficazes.
“Uma estratégia é usar armadilhas de sucção que dependem de um sinal estável, como o dióxido de carbono contínuo2 Zuo disse. “Nossa pesquisa sugere que pode ser melhor usá-los de forma intermitente e depois ativar a sucção em intervalos regulares”. Isso ocorre porque os mosquitos não tendem a ficar perto de um alvo quando esses dois sinais não são usados simultaneamente. “
Zuo e Hu colaboraram no doutorado em engenharia mecânica. Candidato Kim Soo-hwan. Outros coautores incluem Chenyi Fei e Alexander Cohen do MIT e Ring Carde da Universidade da Califórnia, Riverside.
