Stell dir vor, du bist an einem lauen Sommerabend draußen und plötzlich hörst du das allzu bekannte Summen einer Gelse. Bevor du sie siehst, hat sie dich schon gefunden. Wie schaffen es diese winzigen Insekten, uns so zielsicher aufzuspüren? Eine bahnbrechende Studie hat nun enthüllt, dass Gelsen über eine bisher unbekannte Fähigkeit verfügen: Sie können unsere Körperwärme durch Infrarotsensoren wahrnehmen. Diese Entdeckung könnte unser Verständnis von Gelsen revolutionieren und neue Wege im Kampf gegen gefährliche, durch Gelsen übertragene Krankheiten eröffnen.
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Gelsen und Mücken sind im Grunde dasselbe. Der Begriff "Gelse" wird hauptsächlich in Österreich und Teilen Süddeutschlands verwendet, während "Mücke" der allgemein gebräuchliche Begriff in Deutschland ist. Beide Begriffe beziehen sich auf kleine, fliegende Insekten, die stechen und Blut saugen können.
Biologisch gesehen handelt es sich um dieselben Insekten aus der Familie der Stechmücken (Culicidae).
Die Macht der Infrarotsensoren bei Gelsen
Gelse, insbesondere die Art Aedes aegypti, gelten als eine der tödlichsten Tiere der Welt. Nicht wegen ihrer Größe, sondern aufgrund ihrer Fähigkeit, gefährliche Krankheiten wie Zika, Gelbfieber und Dengue-Fieber zu übertragen. Jährlich verursachen diese Krankheiten über 100.000 Fälle weltweit. Bisher wussten Wissenschaftler, dass Gelsen verschiedene Sinne nutzen, um ihre Opfer zu finden: Sie können das von uns ausgeatmete Kohlendioxid riechen, unseren Körpergeruch wahrnehmen und sogar die Feuchtigkeit unserer Haut spüren.
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Aedes aegypti ist eine Stechmückenart, die zur Familie der Culicidae gehört. Sie ist vor allem bekannt als Überträger verschiedener Krankheiten wie Dengue-Fieber, Gelbfieber, Zika-Virus und Chikungunya. Diese Mückenart ist in tropischen und subtropischen Regionen weit verbreitet und zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
+ Schwarze Färbung mit weißen Streifen auf dem Körper und den Beinen
+ Vorliebe für menschliches Blut (stark anthropophil)
+ Tagaktiv, mit Hauptaktivitätszeiten am frühen Morgen und späten Nachmittag
+ Brütet in stehenden Wasseransammlungen, oft in der Nähe menschlicher Siedlungen
Doch nun hat ein Forscherteam der University of California, Santa Barbara, eine weitere erstaunliche Fähigkeit dieser Insekten entdeckt: Infrarotsensoren bei Gelsen. Diese Sensoren ermöglichen es den Gelsen, die Wärmestrahlung unserer Körper aus einer Entfernung von bis zu etwa 76 cm wahrzunehmen. "Was mich an dieser Arbeit am meisten beeindruckt hat, war, wie stark sich Infrarotstrahlung als Hinweis herausstellte", erklärt Studien-Coautor Nicolas DeBeaubien.
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Eine Tigermücke (wissenschaftlicher Name: Aedes albopictus) ist eine weitere Art der Stechmücken, die zur gleichen Gattung (Aedes) wie die Art Aedes aegypti gehört. Sie hat einige ähnliche Eigenschaften, unterscheidet sich aber in einigen Punkten:
+ Aussehen: Schwarze Färbung mit auffälligen weißen Streifen, besonders eine weiße Linie entlang des Rückens, die ihr den Namen "Tigermücke" gibt
+ Verbreitung: Ursprünglich aus Südostasien stammend, hat sie sich mittlerweile in vielen Teilen der Welt, einschließlich Europas, ausgebreitet
+ Krankheitsüberträger: Wie Aedes aegypti kann sie verschiedene Krankheiten übertragen, darunter Dengue-Fieber, Chikungunya und Zika-Virus
+ Anpassungsfähigkeit: Sie ist sehr anpassungsfähig und kann auch in gemäßigteren Klimazonen überleben
Die Forscher führten Experimente durch, bei denen sie weibliche Mücken in einen Käfig setzten und ihre Aktivität in zwei Zonen maßen. Beide Zonen enthielten menschliche Gerüche und CO2 in der Konzentration unserer Ausatemluft. Eine Zone hatte zusätzlich eine Infrarotquelle mit Hauttemperatur. Das Ergebnis war eindeutig: Die Anwesenheit der Infrarotstrahlung verdoppelte die Wirtsuchaktivität der Mücken.
Wie funktionieren die Infrarotsensoren bei Mücken?
Die Entdeckung der Infrarotsensoren bei Mücken wirft die Frage auf, wie diese genau funktionieren. Die Forscher fanden heraus, dass die Spitze jeder Mückenantenne über spezielle Strukturen verfügt, die gut an die Wahrnehmung von Strahlung angepasst sind. Diese Strukturen arbeiten mit einem temperaturempfindlichen Protein namens TRPA1 zusammen, das als Temperatursensor fungiert und die Infrarotstrahlung erkennt.
Diese Fähigkeit verleiht den Mücken einen entscheidenden Vorteil bei der Suche nach Wirten. Im Gegensatz zu anderen Sinnen wie Geruch oder Sicht, die durch Wind oder Bewegung gestört werden können, bietet die Infraroterkennung eine zuverlässigere und direktionalere Information über potenzielle Opfer.
Auswirkungen und Möglichkeiten der Infrarotsensoren bei Mücken
Die Entdeckung der Infrarotsensoren bei Mücken eröffnet neue Perspektiven im Kampf gegen diese gefährlichen Krankheitsüberträger. Hier sind einige der wichtigsten Auswirkungen und Möglichkeiten, die sich aus dieser bahnbrechenden Forschung ergeben:
- Verbesserte Mückenfallen: Mit dem Wissen über die Infrarotsensoren bei Mücken können Wissenschaftler effektivere Fallen entwickeln. Durch die Integration von Wärmequellen, die der menschlichen Hauttemperatur ähneln, könnten diese Fallen deutlich mehr Mücken anlocken und einfangen. Dies könnte zu einer signifikanten Reduzierung der Mückenpopulationen in betroffenen Gebieten führen.
- Neue Abwehrstrategien: Das Verständnis, wie Mücken Infrarotstrahlung wahrnehmen, könnte zur Entwicklung innovativer Abwehrmethoden führen. Beispielsweise könnten Kleidungsstücke oder Beschichtungen entwickelt werden, die die Infrarotstrahlung des menschlichen Körpers maskieren oder absorbieren.
- Fortschritte in der Vektorbiologie: Die Entdeckung dieser neuen Sinnesfähigkeit bei Mücken erweitert unser Verständnis der Vektorbiologie. Dies könnte zu weiteren Erkenntnissen über andere krankheitsübertragende Insekten führen und somit die Bekämpfung verschiedener vektorübertragener Krankheiten verbessern.
- Klimawandelanpassung: Mit der Ausbreitung von Mücken in neue Gebiete aufgrund des Klimawandels wird das Verständnis ihrer Sinnesfähigkeiten noch wichtiger. Die Erkenntnisse über Infrarotsensoren bei Mücken könnten helfen, Strategien zur Eindämmung ihrer Ausbreitung in bisher nicht betroffene Regionen zu entwickeln.
- Verbesserter persönlicher Schutz: Das Wissen über die Infrarotwahrnehmung der Mücken bestätigt die Wirksamkeit locker sitzender Kleidung als Schutzmaßnahme. Es könnte zur Entwicklung noch effektiverer persönlicher Schutzausrüstung führen, die sowohl die Infrarotstrahlung als auch andere Anziehungsfaktoren berücksichtigt.
Die Entdeckung der Infrarotsensoren bei Mücken unterstreicht einmal mehr die faszinierende Komplexität dieser kleinen, aber bedeutsamen Insekten. Sie zeigt, wie raffiniert die Evolution diese Tiere ausgestattet hat, um in ihrer Umgebung zu überleben und sich fortzupflanzen. Gleichzeitig verdeutlicht diese Erkenntnis die Herausforderungen, denen wir uns im Kampf gegen mückenübertragene Krankheiten gegenübersehen.
Quelle: https://www.nature.com/articles/s41586-024-07848-5
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