Российские генетики выяснили, что «городской комар» Culex pipiens molestus появился задолго до современных городов и был связан с древними поселениями человека.
Международная группа биологов с участием сотрудников Института цитологии и генетики СО РАН пересмотрела одно из самых известных объяснений городской эволюции кровососущих насекомых. Геномный анализ показал, что так называемый «лондонский подземный комар» — Culex pipiens molestus — появился значительно раньше, чем считалось, и не связан с возникновением метрополитена и других подземных элементов индустриальной инфраструктуры.
Древнее происхождение «городского» комара
Ученые проанализировали полные геномы около 350 современных и исторических образцов комаров из 77 популяций Европы, Северной Африки и Западной Азии. Результаты показали, что адаптация формы molestus к жизни рядом с человеком произошла более тысячи лет назад, вероятно в регионах Средиземноморья или Ближнего Востока, где развивались сельскохозяйственные цивилизации.
Ранее считалось, что эта форма возникла всего 100–200 лет назад, когда обычный домовый комар приспособился к жизни в подземных сооружениях европейских городов. Новые данные свидетельствуют: сначала насекомые освоили жизнь в поселениях людей на поверхности, а затем быстро заняли подвалы, тоннели и метро, когда такие среды появились.
Исследование опубликовано в журнале Science.
Древнее происхождение комара в лондонском метро. Кусающая человека форма Cx. pipiens s. s., получившая название molestus, встречается в искусственных подземных местах обитания по всей Северной Европе, Азии и Северной Америке, но впервые она стала известна в Лондонском метро. Происхождение молестуса остается неясным, и часто цитируемая гипотеза предполагает, что он появился под землей в Лондоне менее 200 лет назад. Полногеномное секвенирование и популяционный геномный анализ около 350 комаров, собранных в большом количестве в Западной Палеарктике, показывают, что молестус эволюционировал надземно в Средиземноморье или на Ближнем Востоке более 1000 лет назад, возможно, в связи с ранними сельскохозяйственными цивилизациями.Источник: https://www.science.org/
Значение для медицины и экологии
Комары комплекса Culex pipiens являются переносчиками вируса Западного Нила и других арбовирусов. Ранее предполагалось, что ключевую роль в распространении инфекций играют гибриды между формами pipiens и molestus. Однако геномные данные показывают, что многие признаки, связывавшиеся с гибридизацией, объясняются древней генетической изменчивостью формы pipiens, тропной к птицам.
Это уточняет представления о механизмах передачи инфекций и может помочь в разработке более точных и экологически безопасных методов контроля численности переносчиков антропозоонозных инфекций.
В более широком контексте исследование показывает, что современные города часто становятся не «лабораторией быстрой эволюции», а средой, куда уже адаптированные к человеку виды переселяются и где процветают.
Строительство «Метрополитен рейлуэй» вблизи вокзала Кингс-Кросс (1886 г.)Источник: https://commons.wikimedia.org/
Интересные факты
Самки форма molestus способны откладывать первую «партию» яиц без кровососания — это редкая для комаров особенность, называемая автогенией.
Популяции этих комаров могут обитать в замкнутых пространствах — подвалах, канализационных коллекторах и тоннелях метро — и спариваться в крайне стесненных условиях.
По данным исследований, ранние популяции таких комаров могли формироваться в ирригационных системах и зернохранилищах древних цивилизаций.
Долгое время считалось, что был обыкновенный комар, а потом люди построили метро — и он буквально за сто лет резко эволюционировал и приспособился к подземной жизни. Наши данные показывают, что всё было иначе. Разделение произошло в широком промежутке от одной до десяти тысяч лет назад… современный комар просто быстро колонизировал подземные сооружения.
Дмитрий Карагодин
младший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН.
Комары небеспочвенно считаются самыми смертоносными насекомыми в мире. Ежегодно от переносимых ими инфекций (прежде всего малярии) погибают более 600 000 человек. До сих пор считалось, что пьют кровь и заражают людей только комариные самки, которым гемоглобин нужен для репродукции. Однако недавно выяснилось, что пить кровь могут и самцы — когда у них нет привычной растительной пищи.
