蚊はほとんど見えませんが、メスの鳴き声を聞くとオスの視力が鋭くなります。

夏が終わりに近づくにつれ、米国の一部地域では蚊が媒介する病気の症例が徐々に増加している。他の地域では、ワクチンの普及が進んでいるにもかかわらず、マラリアの脅威はより恒常的な問題となっている。しかし、交尾の仕方に関する新たな研究は、マラリア媒介蚊の駆除技術の改良に役立つかもしれない。

刺さないオスの蚊にとって、メスの甲高い羽音は交尾のタイミングを知らせるサイレンの合図となる。しかし、その合図には科学者が当初認識していた以上の意味がある。オスのハマダラカがメス特有の羽音を感知すると、視覚が活発になる。これらの発見は、8月30日付けのCurrent Biology誌に掲載された研究で詳しく述べられている。

弱点を見つける

蚊は地球上で最も危険な動物であり、デング熱、ウエストナイルウイルス、東部ウマ脳炎（EEE）などの病気を広めます。世界保健機関は、感染した蚊に刺されることで、世界中で毎年2億1,900万件の症例が発生し、40万人以上が死亡していると推定しています。

非常に危険な動物であるにもかかわらず、これらの昆虫には弱点があります。多くの蚊の種は視力が弱く、その中にはAnopheles coluzziiも含まれます。この種はAnopheles stephensiとともに、アフリカにおけるマラリアの主な拡散者です。

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この新しい研究で、研究者チームは、オスがメスの蚊が飛ぶ音を聞くと、その目が「活性化」することを発見しました。そして、近くにいる交尾相手候補を視覚的に探します。A . coluzzii は通常、混雑した群れの中で交尾しますが、オスは視覚的にターゲットを見つけることができます。その後、オスは飛行速度を上げて、他の蚊との衝突を避けながら、群れの中を巧みに飛び回ります。

「私たちは、交尾相手を探している雄の蚊に、この信じられないほど強い関連性があることを発見しました。雄は特定の周波数の羽ばたきの音（雌が出すような音）を聞き、その刺激が視覚系を刺激するのです」と、研究の共著者でワシントン大学の生物学者サウミヤ・グプタ氏は声明で述べた。「これは、異なる蚊の感覚系の間で複雑な相互作用が働いていることを示しています。」

蚊の感覚系が交尾相手の音や姿をどれだけ正確に感知するかについての新たな理解により、科学者はマラリアを媒介するハマダラカに特化した新世代の罠を開発できる可能性がある。

「この音はオスにとって非常に魅力的であるため、オスは音の出所と思われる場所、つまりメスか、あるいは蚊取り器の方へ向かうのです」と、研究の共著者でワシントン大学の生物学者であるジェフリー・リフェル氏は声明で述べた。

蚊の飛行シミュレーター

日没時に、いくつかのハマダラカ属の種が大きな群れをなして交尾します。この群れの虫のほとんどは雄で、雌はわずかです。衝突を避けて交尾相手を見つけるために、雄はすべての感覚を使わなければなりません。

ワシントン大学の研究チームは、混沌とした群れの中でオスの蚊の感覚がどのように連携して働くかをより深く理解するために、オランダのワーゲニンゲン大学、ブルキナファソの健康科学研究所、フランスのモンペリエ大学の科学者と協力した。

研究チームは、群れの中で起こる視覚的な大混乱を模倣し、個々のオスの蚊がどのように飛ぶかをテストするために、湾曲したピクセル化されたスクリーンを使用したミニチュアアリーナを作成した。研究チームによると、アリーナは基本的に蚊の飛行シミュレーターである。蚊は繋がれており自由に動くことはできないが、飛んでいるかのように羽ばたきながら、視覚、嗅覚、聴覚は得られる。研究チームは、数十匹のオスのハマダラカ（Anopheles coluzzii）でテストを行った。

研究チームは、アリーナで再生された音に応じて、オスが視界内の物体に対して異なる反応を示すことを発見した。群れをなすメスの蚊の羽ばたきの周波数 (450 ヘルツ) の音が再生されると、オスは物体の方へ向かった。研究チームが仲間のオスの羽ばたきの周波数 (700 ヘルツ) の音を再生すると、オスの蚊は物体の方へ向かおうとしなかった。

さらに、蚊が物体までの距離をどのように認識しているかも重要だった。模擬物体が体長の3倍以上離れているように見える場合、メスのような飛行音が鳴っていても蚊はその物体の方へ向かわない。

「蚊の目の分解能は人間の目の分解能の約1,000分の1です」とリフェル氏は言う。「蚊は視覚を、他の物体を避けたり、自分の位置を制御したりするなど、より受動的な行動に使う傾向があります。」

アリーナ実験では、オスが飛行中に微妙な調整を行っていることも明らかになった。オスは、視界内の物体に反応して、羽ばたきの音が聞こえなくても、羽ばたきの振幅と頻度を変えていた。研究チームは、視覚に反応して起こる反応は、物体を避けるための準備行動なのではないかと仮説を立てた。それを検証するため、研究室でオスだけの群れを撮影した。その動きを分析すると、オスは他のオスに近づくと離れることが判明した。

「この研究結果は、群れの中での衝突を避けるためにオスが近距離の視覚的手がかりを利用していることを示していると考えています」とグプタ氏は言う。「しかし、メスの飛行音を聞くと行動が劇的に変化するようで、音と視覚情報を統合することの重要性を示唆しています。」

音が出る新しいトラップ？

研究チームによると、この研究は、蚊が聴覚と視覚の合図を統合する方法をターゲットにした新しい蚊駆除法を実証する可能性があるという。オスがメスの羽音を聞くと視覚的な合図に強くかつ一貫して引き寄せられるという点は、研究者が新しい蚊取り器を設計する際に利用できる弱点となる可能性がある。

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「蚊の大群は蚊の駆除活動の人気のターゲットです。なぜなら、蚊に刺されることが全体的に大幅に減るからです」とリフェル氏は言う。「しかし、殺虫剤などの現在の対策は、蚊が耐性を発達させるにつれて、ますます効果が薄れています。蚊を高い精度で引き寄せるルアーやトラップなどの新しいアプローチが必要です。」