وزوز دسته‌های پشه ممکن است برای انسان‌ها آزاردهنده و آشفته به نظر برسد، اما در میان این هیاهو، پشه‌های نر شنوندگان بی‌نظیری هستند. آن‌ها می‌توانند صداهای بسیار ضعیفی مثل صدای بال‌زدن پشه‌های ماده را بشنوند اکنون پژوهشی جدید از دانشگاه ناگویا (Nagoya University) نشان داده است که پشه‌های نر دارای دامنه شنیداری گسترده‌تری نسبت به پشه‌های ماده هستند، که به آن‌ها کمک می‌کند در میان جمعیت‌های پر سر و صدای پشه‌ها جفت مناسب خود را پیدا کنند، در عین حال که از تله‌ها و روش‌های دفاعی انسان نیز می‌گریزند. این یافته‌ها می‌توانند زمینه‌ای تازه برای طراحی روش‌های مؤثرتر کنترل پشه‌ها فراهم کنند.
رمزگشایی از سیستم شنوایی پشه‌های نر
سال‌هاست که دانشمندان از تله‌های صوتی برای جذب پشه‌های نر استفاده می‌کنند. این تله‌ها با تقلید صدای بال زدن پشه ماده، پشه نر را جذب کرده و سپس آن‌ها را عقیم می‌کنند. اما در دنیای واقعی، اغلب این تله‌ها عملکرد خوبی ندارند و در بهترین حالت تنها چند پشه در روز به دام می‌افتند.
علت این ضعف، عدم تطابق صداهای تله‌ها با نشانه‌های شنیداری پیچیده‌ای است که پشه‌های نر واقعاً به آن‌ها پاسخ می‌دهند. مطالعات جدید نشان می‌دهد که پشه‌های نر تنها به یک فرکانس خاص گوش نمی‌دهند، بلکه شنوایی آن‌ها به طیف گسترده و ظریفی از صداها حساس است این صداها شامل صدای بال‌زدن ماده‌ها، و نیز ترکیب‌هایی از صداهاست که هنگام هم‌پوشانی صداهای پشه نر و ماده تولید می‌شود. این موضوع میتواند توضیح دهد که چرا تله‌های ساده‌سازی‌شده برای جذب پشه نر موفق نیستند.
پژوهشگران با استفاده از تکنیک تصویربرداری کلسیمی، فعالیت مغز پشه‌های نر و ماده را در منطقه‌ای به نام AMMC (مرکز مکانوسنسوری و حرکتی آنتنی) مورد بررسی قرار دادند که ناحیه‌ای کلیدی در شنیدار پشه‌هاست پروفسور متیو سو (Matthew Su) می‌گوید:«ما دریافتیم که مغز پشه نر نه‌تنها به همان فرکانس‌هایی که مغز پشه ماده پاسخ می‌دهد واکنش نشان می‌دهد، بلکه به فرکانس‌های بسیار بالاتری نیز حساس است. این نشان می‌دهد که نرها برای یافتن ماده‌ها به پردازش اطلاعات صوتی پیچیده‌تری نیاز دارند.»
در مغز پشه‌های نر، AMMC در بازه‌ای از 150 تا 500 هرتز فعال می‌شود، در حالی که پشه‌های ماده فقط به فرکانس‌های بین 100 تا 200 هرتز پاسخ نشان می‌دهند همچنین، پشه‌های نر چهار الگوی مجزا از پاسخ صوتی را نشان دادند، در حالی که پشه‌های ماده فقط دو الگوی خاص و یک الگوی مشترک با نرها داشتند. این تفاوت‌ها نشان می‌دهد که مغز نرها ظرفیت پردازش شنیداری متنوع‌تری دارد.
صدای پشه ماده، ضعف تله‌ها و تفاوت ژنتیکی شنوایی پشه‌ها
به‌طور جالبی، برخی از نورون‌های پشه نر حتی پاسخ منفی به صدا داشتند، به این معنا که فعالیتشان در فرکانس‌هایی مثل 150 هرتز کاهش می‌یافت. این ممکن است به آن‌ها کمک کند تا صداهای مزاحم را حذف کرده یا حساسیتشان را تنظیم کنند همچنین، یک خوشه عصبی دیگر در هر دو جنس به صداهای با فرکانس پایین پاسخ داد. محققان بر این باورند که این ویژگی به پشه‌ها کمک می‌کند شکارچیانی مانند سنجاقک‌ها را تشخیص دهند.
پژوهشگران سپس به سراغ ساختار آنتن‌ها رفتند. آن‌ها دریافتند که پشه‌های نر ژن‌های بیشتری مرتبط با مژک‌ها (cilia) تولید می‌کنند. این ساختارهای کوچک مویی به شناسایی ارتعاشات کمک می‌کنند. ژن‌هایی مانند dynein که در دیگر حشرات نیز بر شنوایی اثر می‌گذارند، در پشه‌های نر فعال‌تر هستند.
پروفسور آزوسا کامی‌کوچی (Azusa Kamikouchi) توضیح می‌دهد:«مژک‌ها به افزایش حساسیت گیرنده‌ها نسبت به صداهای خاص کمک می‌کنند. این مکانیزم پردازش صوت احتمالاً یک سازوکار تخصصی و پیچیده است که در سایر حشرات وجود ندارد.»ژنی به نام fd3f که هدایت رشد مژک‌ها را به عهده دارد نیز در پشه نر فعال‌تر است و پروتئین‌های حاصل از این ژن‌ها نیز به مقدار بیشتری در پشه‌های نر یافت شد.
طراحی تله‌های بهتر با الهام از شنوایی پشه نر
پروفسور کامی‌کوچی می‌گوید:«پشه‌های نر برای یافتن جفت، به صدای بال‌زدن ماده‌ها تکیه دارند. بنابراین سیستم شنوایی آن‌ها یک هدف مناسب برای جلوگیری از تولیدمثل پشه‌هاست.»با درک دقیق‌تر از نحوه شنوایی پشه نر، دانشمندان می‌توانند تله‌هایی طراحی کنند که نه تنها یک صدا، بلکه طیف وسیعی از اصوات طبیعی (از جمله صداهای مخلوط یا محصولات واپیچش صوتی) را تقلید کند تا بتوانند پشه‌های بیشتری را جذب کرده و تولیدمثل آن‌ها را محدود کنند.
این پژوهش دید ما را نسبت به شنیدار حشرات دگرگون می‌کند. برخلاف تصور ساده‌ای که وجود داشت، پشه نر دارای سیستمی شنیداری بسیار پیچیده و تخصصی است که به‌طور خاص برای یافتن جفت در محیط‌های پرسر و صدا تکامل یافته است آن‌ها تنها به یک سیگنال بسنده نمی‌کنند، بلکه مجموعه‌ای متنوع از فرکانس‌ها شامل ترکیباتی از صدای بال‌زدن نر و ماده را تحلیل می‌کنند. این نشان می‌دهد که فشار تکاملی شدیدی برای موفقیت در جفت‌یابی در محیط‌های شلوغ وجود داشته است.
استفاده از صدا برای زنده‌ماندن و راهی نو برای مقابله با پشه‌ها
این مطالعه همچنین نشان داد که بخش‌هایی از پاسخ شنوایی در هر دو جنس مشترک است. این پاسخ‌ها احتمالاً پیش از تکامل رفتارهای تخصصی جفت‌یابی پدید آمده‌اند برای نمونه، پاسخ مشترک به صداهای فرکانس پایین که شبیه بال‌زدن شکارچیانی چون سنجاقک‌هاست، نشانه‌ای از یک سازوکار قدیمی برای بقاست.
پشه‌های نر با وجود تکامل سیستم شنیداری پیشرفته برای جفت‌یابی، همچنان از ویژگی‌های حسی قدیمی‌تر برای زنده‌ماندن بهره می‌برند درک این عملکرد دوگانه جفت‌یابی و شناسایی خطر میتواند به ما کمک کند تا با تقلید یا اختلال در صداهایی که پشه‌ها به آن وابسته‌اند، چرخه زندگی آن‌ها را مختل کنیم در نهایت، شاید این راه‌حل به پایان دادن به وزوز دائمی پشه‌ها در مناطقی که برای سلامت انسان تهدیدزا هستند کمک کند.
بیشتر بدانیم: گیاه دافع حشرات و ضد پیری
لینک منبع: earth
نظرات کاربران