Em 2020, a Organização Mundial da Saúde (OMS) estimou que quase metade da população mundial estava em risco de malária, enquanto cerca de 627.000 pessoas morreram da doença.
Embora uma vacina contra a malária possa estar disponível em breve (a OMS recomendou para crianças no ano passado), a malária é apenas uma das várias doenças transmitidas por mosquitos. E o número total de infecções relacionadas a mosquitos deve aumentar à medida que as mudanças climáticas aumentam as populações de mosquitos.
Assim, para reduzir o fardo da malária e outras doenças transmitidas por mosquitos, precisamos continuar a desenvolver ferramentas eficazes para controlar as populações de mosquitos.
Um alvo principal é sua cópula no ar. O ritual de acasalamento dos mosquitos envolve um macho identificando e perseguindo uma fêmea voadora, detectando seu fraco tom de voo.
Se o macho não consegue ouvir a fêmea corretamente, então a perseguição falha e eles não acasalam. A reprodução nos mosquitos depende crucialmente do sentido da audição.
Estudamos o comportamento dos mosquitos causadores da malária (a espécie Anopheles gambiae) para entender mais sobre como os machos escutam as fêmeas para garantir um parceiro. Nossos resultados foram publicados recentemente na revista Science Advances.
Mas primeiro, um pouco de fundo. O mecanismo de audição em mosquitos é único, mas pouco compreendido.
Os ouvidos de ambos os sexos são quase surdos aos sons de voo um do outro, cujas frequências são simplesmente altas demais para serem audíveis. Para se ouvirem, eles pegam emprestado um truque da física.
Quando os tons de vôo masculinos e femininos se combinam em uma orelha de mosquito, eles criam “tons fantasmas” de baixa frequência – e, portanto, audíveis – chamados produtos de distorção.
Os produtos de distorção existem apenas dentro da orelha do mosquito e não podem ser ouvidos ou gravados fora dela.
Um mosquito macho, portanto, precisa voar para ouvir uma fêmea voando. E seu próprio tom de vôo precisa estar dentro de uma faixa de frequência específica para gerar produtos de distorção audíveis com uma determinada fêmea.
Ouvimos os tons de voo dos mosquitos
Gravamos os tons de voo (ou “batidas de asas”) dos mosquitos em incubadoras equipadas com microfones altamente sensíveis.
Nossos experimentos incluíram observar 100 machos e 100 fêmeas em incubadoras separadas, mosquitos individuais (um macho ou uma fêmea, separadamente), bem como uma incubadora mista, com 50 mosquitos de cada sexo.
Nas incubadoras, buscou-se emular as condições de seu ambiente natural com iluminação, controle de temperatura e umidade.
Conseguimos medir a frequência das batidas das asas dos mosquitos ao longo de vários dias e em diferentes momentos do dia.
Descobrimos que os mosquitos machos, mas não as fêmeas, alteravam seus tons de voo em um padrão diário. Ao bater suas asas cerca de 1,5 vezes mais rápido do que as fêmeas, os machos otimizam sua capacidade de detectar uma única fêmea dentro de enxames lotados.
Mais de uma década atrás, os cientistas propuseram e descreveram uma interação acústica entre machos e fêmeas como “convergência harmônica”. Enquanto eles identificaram a mesma proporção de batidas de asas que permitem que mosquitos do sexo oposto se ouçam (o equivalente a 1,5 batidas de asas masculinas para uma batida de asas femininas), descobrimos que isso acontece por padrão e não requer nenhuma interação entre os sexos.
Notavelmente, descobrimos que os machos batem as asas mais rápido ao entardecer do que em outras horas do dia. Isso faz sentido porque nos mosquitos Anopheles gambiae, os machos voam predominantemente ao entardecer quando formam enxames de acasalamento, geralmente de 1.000 mosquitos ou mais.
Esses enxames são esporadicamente visitados por algumas fêmeas virgens. Como você pode imaginar, encontrar um parceiro de acasalamento não é fácil.
O aumento dos machos na frequência das batidas das asas ao entardecer altera a frequência dos produtos de distorção, que se tornam mais audíveis ao ouvido masculino do que os criados em outras horas do dia. Então, ajustando a batida de suas asas no enxame, eles são mais capazes de ouvir as fêmeas e aumentam suas chances de encontrar uma para acasalar.
O ajuste do tom de voo dos machos é parcialmente impulsionado por seus relógios circadianos. Bater as asas mais rápido provavelmente consome muita energia para os machos, então eles restringem esse comportamento ao momento da enxameação.
O que significam nossas descobertas?
Será importante replicar experimentos semelhantes fora do laboratório, especificamente entre enxames de mosquitos em seu habitat natural. Já começamos a trabalhar nisso na Tanzânia.
Ainda assim, essas descobertas abrem novos caminhos para pesquisas sobre a ecologia evolutiva da audição, o sistema auditivo único em mosquitos e o comportamento dos mosquitos de forma mais ampla.
Eles também podem contribuir para os esforços de controle de mosquitos. Como parte dos programas de controle de vetores, machos mutantes serão soltos na natureza para reduzir as populações locais de mosquitos. Os mosquitos machos mutantes são geneticamente modificados para que, quando acasalam com uma fêmea, a prole não seja viável e morra.
A eficiência de acasalamento neste contexto depende muito da capacidade dos machos soltos de ouvir as fêmeas “residentes”. Nossos resultados sugerem que, para criar um programa bem-sucedido, pode ser importante avaliar as distribuições de tons de voo masculinos e femininos, juntamente com as faixas de audição masculinas, antes de liberar os mosquitos mutantes.
Isso fortaleceria qualquer intervenção, garantindo que a eficiência de acasalamento dos mutantes seja ótima ? essencialmente, que eles possam competir com os mosquitos machos residentes para identificar e acasalar com as fêmeas residentes.
Publicado em 18/01/2022 12h38
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