يشتهر البعوض بلدغته المثيرة للحكة، ويعيش في معظم أنحاء العالم، حيث يمكن العثور على أكثر من 3500 نوع منه.

وفضلاً عن كونه مزعجا، ينقل البعوض أمراضاً خطيرة مثل الملاريا والحمى الصفراء وزيكا، والتي تتسبب مجتمعة في أكثر من 700 ألف حالة وفاة سنوياً.

في جديد الدراسات حوله، طور باحثون من معهد جورجيا للتكنولوجيا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، نموذجاً رياضياً يتنبأ بكيفية طيران إناث البعوض نحو البشر للتغذية، وذلك بعد تتبع دقيق لمئات البعوض وهي تحوم حول شخص، وتحليل 20 مليون نقطة بيانات.

فيما قدم هذا البحث أول تصوير مرئي مفصل لسلوك طيران البعوض، ووفر بيانات قابلة للقياس يمكن أن تُحسّن أساليب اصطيادها ومكافحتها، وفق ما نقل موقع Science Daily عن دورية Science Advances.

تصوير ثلاثي الأبعاد

ولفهم كيفية تنقل البعوض، استخدم العلماء كاميرات الأشعة تحت الحمراء ثلاثية الأبعاد لمراقبة كيفية تحرك الحشرات حول الأشياء باستخدام الإشارات البصرية وثاني أكسيد الكربون، ثم أدخلوا شخصاً إلى غرفة محكمة، وغيروا ألوان ملابسه، وسجلوا كيفية تحليق البعوض حوله.

بينما ركزت نتائج الدراسة على إناث بعوضة الزاعجة المصرية (المعروفة أيضاً ببعوضة الحمى الصفراء)، وهي نوع شائع في جنوب شرق الولايات المتحدة، وكاليفورنيا، والعديد من المناطق حول العالم.

البعوض يتبع الإشارات

وأشارت البيانات إلى أن البعوض لا يتجمع لأنه يتبع بعضه بعضا، بل تستجيب كل حشرة بشكل مستقل للمؤثرات البيئية. مع ذلك ينتهي بهم الأمر بالتجمع في نفس المكان وفي نفس الوقت.

من جهته، قال ديفيد هو، أستاذ في كلية جورج وودروف للهندسة الميكانيكية وكلية العلوم البيولوجية في معهد جورجيا للتكنولوجيا، إن “الأمر أشبه بمقهى مزدحم”، موضحاً أن الزبائن لا يتواجدون في المقهى لأنهم يتبعون بعضهم بعضاً، بل تجذبهم نفس المؤثرات مثل المشروبات والموسيقى والأجواء.

كما أضاف أن الأمر نفسه ينطبق على البعوض. فبدلاً من اتباع القائد، تتبع الحشرة الإشارات، وتصادف وصولها لنفس المكان الذي تصل إليه الحشرات الأخرى. إنها نسخ متطابقة.

المؤثرات البصرية وثاني أكسيد الكربون

وأجرى الباحثون 3 تجارب عدّلوا فيها الأهداف البصرية ومستويات ثاني أكسيد الكربون. ففي التجربة الأولى، جذبت كرة سوداء البعوض، لكن فقط عندما كان يطير نحوها. وبعد وصوله إلى الجسم، لم يبق البعوض عادة، بل انتقل سريعاً إلى مكان آخر.

أما عندما استبدل الفريق الجسم الأسود بآخر أبيض وأضاف ثاني أكسيد الكربون، تمكن البعوض من تحديد المصدر، لكن فقط من مسافة قريبة. في حين لوحظ توقف الحشرات للحظات، كما لو كانت تلقي نظرة ثانية، قبل أن تتجمع في مكان قريب. وعندما وُجد كل من الجسم الأسود وثاني أكسيد الكربون معاً، كان التأثير أقوى. حيث اجتاح البعوض المنطقة، وبقي فيها، وحاول التغذية.

من جانبه، قال كريستوفر زو، الذي أجرى الدراسة أثناء دراسته للماجستير في معهد جورجيا للتكنولوجيا، إن “دراسات سابقة أظهرت أن الإشارات البصرية وثاني أكسيد الكربون يجذبان البعوض. غير أنه لم يكن معروفاً كيف يجمع البعوض هذه الإشارات لتحديد وجهته. إنه أشبه بروبوتات صغيرة، لذا كان يجب اكتشاف قواعده”.

أماكن استهداف البعوض

وبعد تحديد أهمية الإشارات البصرية الثابتة، اختبر زو هذا السلوك على نفسه. حيث دخل غرفة الاختبار مرتدياً ملابس مختلفة، منها سوداء بالكامل وبيضاء بالكامل وأخرى مختلطة. كما وقف وذراعاه ممدودتان، وترك عشرات البعوض يطير حوله بينما سجلت الكاميرات مساراتها.

ثم تم تحليل البيانات لاحقاً في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لتحديد القواعد الأكثر ترجيحاً التي توجه حركتها. حيث تبين تصرف البعوض كما لو كان زو مجرد جسم آخر. إذ تشكلت أكبر التجمعات حول رأسه وكتفيه، وهما المنطقتان اللتان يستهدفهما هذا النوع من البعوض عادة.

هذا ورأى الباحثون أن نتائجهم قد تؤدي إلى استراتيجيات أكثر فعالية لمكافحة الآفات.

فيما أفاد زو أن “إحدى التكتيكات هي استخدام مصائد الشفط التي تعتمد على إشارات ثابتة، مثل إطلاق ثاني أكسيد الكربون بشكل مستمر أو مصادر إضاءة ثابتة، لجذب البعوض”. وبيّن أن الدراسة تشير إلى أن استخدامها بشكل متقطع، ثم تفعيل الشفط على فترات، ربما يكون أفضل، “لأن البعوض لا يميل إلى البقاء حول هدفه عندما لا تُستخدم الإشارتان في الوقت نفسه”.