Fragment książki "Kudłata nauka"

Niebezpieczne związki

Komary bywają niebezpieczne dla ludzi, ale to nie znaczy, że same mają życie usłane różami. Wystarczy zrolowana gazeta albo zręczny ruch dłoni i można jednym ciosem odprawić komara w niebyt. Nawet Dalajlama nie jest przeciwnikiem aktywnej obrony w tym przypadku. Podczas rozmowy z amerykańskim dziennikarzem Billem Moyersem duchowy przywódca dał do zrozumienia, że jeśli nie uda mu się zdmuchnąć ani odpędzić komara, który na nim wylądował, raczej go pacnie. Czy buddysta powinien zabijać komary, których ukąszenie może przenosić śmiertelne choroby? To interesujący dylemat.
Jednak największe niebezpieczeństwo, z jakim musi się liczyć samica komara, nie kryje się w zrolowanej gazecie Dalajlamy, ale w samym procesie wysysania krwi z ofiary. Komarzyca potrzebuje krwi do złożenia jajek, ale zwierzę, z którego stara się ją wyssać, zwykle nie jest z tego zadowolone i stara się rozgnieść intruza podczas posiłku. Dlatego właśnie komary wolą kąsać nocą - ich ofiary odpoczywają wtedy albo śpią. Niemniej nawet w takim przypadku operacja jest ryzykowna, ponieważ „dawca" może w każdej chwili się obudzić. Starając się za wszelką cenę uniknąć kłopotów, samica próbuje jak najszybciej wypić jak najwięcej krwi. To tak, jakbyśmy chcieli wedrzeć się do restauracji, w której wprawdzie można się najeść do woli, ale właściciel może nas zabić, jeśli przyłapie nas na chłeptaniu gorącej zupy. Nie ma sensu się ociągać. Samica komara opija się więc nierozważnie swoim płynnym lunchem i zwykle przy tej okazji ciężar jej ciała ulega potrojeniu, gdy przy każdym posiłku wchłania w siebie kilka miligramów krwi. Gdybyśmy chcieli uzyskać podobne potrojenie wagi ciała, musielibyśmy wlać w siebie dobrze ponad 100 litrów zupy za jednym posiedzeniem.
Takie ucztowanie ma sens, jeśli utrzymuje cię przy życiu. Ale kłopot polega na tym, że ludzie i inne ssaki mają ciepłe ciała, zwykle w okolicach 34-40 stopni C. A zatem, kiedy samica komara wysysa naszą krew, to ciepło przenika także do jej organizmu. A to jest już problem, ponieważ nie może rozgrzać się za bardzo, jeśli chce kontynuować proces reprodukcji, a jednocześnie jej życie jest za krótkie, aby mogła marnować czas. Opita i nadmiernie rozgrzana komarzyca może nawet sama stać się ofiarą ssania krwi, gdy jakaś inna samica zanurzy swoją trąbkę w zapas krwi świeżo zdobyty przez rywalkę. To wcale nie jest takie nieprawdopodobne. Komary są dobrymi myśliwymi albo dzięki swojemu zmysłowi wzroku albo znajdującym się w czułkach receptorom wykrywającym dwutlenek węgla w oddechu ofiary. Kiedy samica wykryje inną samicę opitą gorącą krwią, może poczuć przemożne pragnienie, aby się posilić.
Komarzyca znajduje się więc między młotem a kowadłem (gorącym). I co ma zrobić w tej sytuacji? Jeśli pije powoli, aby uniknąć zbytniego rozgrzania się zbyt szybko, jej ofiara może zamienić się w zabójcę i ją rozgnieść. Ale jeśli pije szybko, aby uniknąć ciosów kończyną, ogonem lub gazetą, może się przegrzać, a wtedy jej ciało przestanie funkcjonować prawidłowo i może sama zostać wyssana do sucha przez jedną ze swoich sióstr.
Odpowiedź na pytanie, w jaki sposób samica komara rozwiązuje ten problem, zawdzięczamy Claudiowi Lazzariemu i Chloé Lahondère z Université François-Rabelais w Tours, we Francji. Odkrywszy w 2012 roku, w jaki sposób inny owad - płaskogrzbiety krwiopijca, z podrodziny Triatominae, który przenosi chorobę Chagasa - znajduje swoją ofiarę, wykrywając temperaturę jej ciała, para uczonych zainstalowała w swoim laboratorium klatkę wielkości skrzynki na narzędzia, pełną komarów z gatunku Anopheles stephensi. Ta odmiana komara, występująca w wielu rejonach Indii, Azji Południowo-Wschodniej i na Bliskim Wschodzie, należy do głównych winowajców w roznoszeniu malarii, dlatego dobrze byłoby dowiedzieć się nieco więcej na temat jej obyczajów. Claudio Lazzari i Chloé Lahondère pozwalali komarom wysysać krew z ludzkich dłoni albo z ciała myszy pozbawionych owłosienia - w obu przypadkach dzięki gładkiej skórze ofiary łatwiej mogli zaobserwować, co się dzieje. W duchu prawdziwego poświęcenia się dla dobra nauki oboje wykorzystywali przy tej okazji własne dłonie. „Zarówno Chloé, jak i ja zostaliśmy pogryzieni około trzydziestu razy" -opowiada Lazzari. Oczywiście komary używane podczas tych badań były wolne od zarazków choroby.
Naukowcy wiedzieli od lat trzydziestych XX wieku, że samice komara wydalają ze swojego odwłoka kropelki krwi, ale dopiero Claudio Lazzari i Chloé Lahondère pierwsi posłużyli się kamerą termowizyjną, aby zmierzyć promieniowanie podczerwone emanowane przez owady w chwili ich wydalania. W rezultacie otrzymali niezwykle barwne „mapy termiczne", na których kolor czerwony oznaczał gorący obszar, żółty ciepły, a zielony i niebieski chłodniejsze rejony. Te obrazy przypominają trochę malowidła Andy'ego Warhola przedstawiające Marilyn Monroe, z tą różnicą, że twarz Marilyn zastąpił na nich profil komara przekłuwającego skórę swojej ofiary.

Ujęcia rejestrowane co pięć sekund odnotowują dokładnie temperatury w obrębie ciała samicy Anopheles stephensi przed wysysaniem krwi, w trakcie wysysania i po zakończeniu przez nią wysysania krwi z dłoni badaczy, w zakresie od 28 do 37 stopni C.
Na pierwszej mapie cieplnej, przedstawiającej dłonie o temperaturze 36 stopni, można zobaczyć głowę komarzycy, która jest równie gorąca jak dłoń: jest jasnoczerwona. Jej ciało jest nieco chłodniejsze, o temperaturze 34 stopni C (kolor pomarańczowy), choć nadal znacznie powyżej bezpiecznej dla niej strefy 25 stopni C, która miałaby barwę niebieską. Jakieś pięć sekund po rozpoczęciu przez samicę ssania krwi, u dołu jej odwłoka pojawia się kulka płynu - mieszanina krwi i moczu, pół na pół. Na mapie cieplnej zabarwione na zielono kropelki mają początkowo 31 stopni C. Po następnych 25 sekundach stają się większe i ochładzają się do 26 stopni, na mapie barwnej przybierając kolor niebieski. Po czym kropelka odrywa się od odwłoka. Niczym nie zniechęcona komarzyca natychmiast zaczyna wydalać następną kropelkę płynu.
W ciągu 25 sekund, jakie zajmuje uformowanie się kropelki, zanim się oderwie, na mapie barwnej widać spadek temperatury ciała komarzycy (a nie kropelki) o jakieś 3 stopnie, do mniej więcej 31 stopni C. Transfer ciepła zaczyna się po upływie kilku sekund po ukształtowaniu się kropelki. Kiedy samica komara ostatecznie przestaje pić i wyciąga swoją trąbkę z ciała ofiary, jej ciało ochładza się do temperatury powietrza w klatce, wynoszącej 23 stopnie C. Aby potwierdzić, że samice komara ogrzewają się pod wpływem krwi, którą wysysają, a nie z powodu przewodzenia ciepła z dłoni, na której siedzą, uczeni poddali badaniom także samce. Okazało się, że kiedy samiec komara ląduje na dłoni, pozostaje w temperaturze pokojowej, co dowodzi, że to właśnie wysysanie krwi rozgrzewa ciało samicy.
Dzięki odwzorowaniu temperatury ciała komarzycy podczas wysysania krwi Claudio Lazzari i Chloé Lahondère wykazali, że wydala ona kropelkę moczu i krwi, aby się ochłodzić i uniknąć stresu spowodowanego przegrzaniem. Podobnie jak my czujemy chłód, gdy po wyjściu z ciepłej kąpieli na powierzchni naszej skóry utrzymują się kropelki wody, tak samo dzięki wodzie parującej z kropelki płynu wydalanego przez komarzycę jej także robi się chłodniej. Samica komara wykorzystuje ochładzanie się dzięki parowaniu w taki sam sposób jak my, kiedy się pocimy. W dodatku, w sytuacji gdy niektóre części jej ciała są cieplejsze niż inne, ustanawia ona gradient temperatury sprzyjający przepływaniu ciepła z bardziej rozgrzanych miejsc jej ciała do chłodniejszych.