城市化改變了蚊子翅膀的形狀

埃及伊蚊是巴西登革熱、寨卡病、黃熱病和基孔肯雅病的主要傳播媒介。它非常適合城市環(huán)境，在林區(qū)很少見。克氏按蚊是瘧原蟲的主要攜帶者，瘧原蟲是一種導(dǎo)致人類瘧疾的原生動(dòng)物寄生蟲。它主要生活在農(nóng)村地區(qū)，在城市地區(qū)不常見。

控制蚊子數(shù)量被認(rèn)為是對抗這些疾病的最佳策略。了解蚊子種群動(dòng)態(tài)對于制定更有效的病媒控制計(jì)劃非常重要。巴西和美國的研究人員正在研究一個(gè)項(xiàng)目，調(diào)查圣保羅的埃及伊蚊和克魯茲伊蚊種群。

物種或種群隨時(shí)間的微進(jìn)化變化可以被認(rèn)為是昆蟲的基因組或表型變異。

在最近的兩項(xiàng)研究中，巴西圣保羅大學(xué)和美國邁阿密大學(xué)的附屬研究人員著手根據(jù)形態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)對這兩種蚊子的種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，并了解到它們受到不同程度的影響。城市化。

圣保羅大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病學(xué)教授Mauro Toledo Marrelli說：“換句話說，我們想更多地了解這些蚊子的生態(tài)，以及它們與人類活動(dòng)引起的環(huán)境變化之間的關(guān)系。USP美國藥典).

Marrelli是負(fù)責(zé)這兩項(xiàng)研究的研究人員之一，此外還有邁阿密大學(xué)米勒醫(yī)學(xué)院(UMMSM)公共衛(wèi)生科學(xué)系的AndrBarrettoBruno Wilke。

由FAPESP-圣保羅研究基金會支持的埃及伊蚊研究結(jié)果發(fā)表在BMC寄生蟲和載體上。

Marelj說：“通過找出生活在特定地區(qū)的同一物種成員之間的遺傳和形態(tài)差異和相似性，我們希望確定這些蚊子可能因化學(xué)控制等環(huán)境壓力而產(chǎn)生的變異性，這可能會導(dǎo)致耐藥表型的選擇，這引起了人們的關(guān)注，因?yàn)橛脷⑾x劑進(jìn)行化學(xué)控制是公共衛(wèi)生工作者用來對抗蚊子的主要武器。

從2012年到2015年，研究人員從圣保羅三個(gè)地區(qū)的11個(gè)地點(diǎn)收集了308份埃及伊蚊樣本，這三個(gè)地區(qū)的城市化水平不同，被定義為保護(hù)、中間和城市化。

自然保護(hù)區(qū)包括五個(gè)市政公園(安漢古拉公園、尤卡利普特斯公園、獨(dú)立公園、普羅維登西亞公園和皮克里公園)。中間區(qū)域是圣保羅大學(xué)在城市布坦坦社區(qū)的校園。城市化地區(qū)是皮涅羅斯、FSP-南太平洋大學(xué)和同一所大學(xué)醫(yī)學(xué)院所在的社區(qū)。

生物學(xué)家拉蒙維爾克達(dá)席爾瓦從雌性標(biāo)本上取下了右邊的翅膀，拍攝了照片并將其數(shù)字化。他分析了機(jī)翼的幾何尺寸，記錄了比較數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸入高級統(tǒng)計(jì)分析程序。

結(jié)果表明，埃及伊蚊的種群結(jié)構(gòu)與選定地區(qū)不同的城市化水平有顯著的相關(guān)性。維爾克達(dá)席爾瓦目前是圣保羅大學(xué)熱帶醫(yī)學(xué)研究所的博士研究員，并獲得了FAPESP獎(jiǎng)學(xué)金。

Marelj說：“微進(jìn)化過程可以通過人為改變蚊子體內(nèi)的環(huán)境來觸發(fā)，并產(chǎn)生以前未知的種群結(jié)構(gòu)模式，這在流行病學(xué)上非常重要。

他解釋說，由于城市化，對這些蚊子的環(huán)境壓力導(dǎo)致選擇了一些更適合當(dāng)前條件的表型?！皺C(jī)翼變形各向異性是這種選擇的標(biāo)志。這一結(jié)果與我們之前使用微衛(wèi)星標(biāo)記進(jìn)行的遺傳研究一致，”他說。

瘧疾病媒

翅膀形狀測量分析是研究蚊子種群動(dòng)態(tài)的一種低成本方法。捕捉昆蟲并將其安裝在載玻片上，并在光學(xué)顯微鏡下檢查它們的翅膀。翅膀的大小和形狀非常重要，但也測量了翼靜脈的18個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，以識別不同的物種和種類。

生物學(xué)家勞拉克里斯汀娜多尼(Laura Cristina Multini)對克魯茲伊的翅膀形狀進(jìn)行了測量，重點(diǎn)是翅膀靜脈。這項(xiàng)研究得到了FAPESP獎(jiǎng)學(xué)金的支持，是一個(gè)更廣泛的研究項(xiàng)目的一部分，其中馬里里是首席研究員。

A.克魯茲伊是大西洋雨林生物區(qū)的主要瘧疾傳播媒介。對克魯茲伊(A. cruzii)翅膀的分析始于2015年至2017年，當(dāng)時(shí)在位于圣保羅最南端Parelheiros區(qū)的Capivari-Monos環(huán)保區(qū)捕獲了500個(gè)標(biāo)本。樣本是在三個(gè)不同的環(huán)境中采集的：森林(私人財(cái)產(chǎn)上大西洋雨林的殘余)、郊區(qū)(森林碎片和養(yǎng)牛場之間的過渡區(qū))和城市(帕雷赫羅斯分區(qū)的一個(gè)社區(qū))。

與埃及伊蚊的研究相比，埃及伊蚊的研究主要集中在翼靜脈的形態(tài)學(xué)測量上，而克魯茲伊蚊的研究主要集中在翅膀的大小和形狀上。

Marrelli說：“我們發(fā)現(xiàn)，三年內(nèi)，克魯日伊蚊種群翅膀的形狀和大小有相當(dāng)大的差異，這表明快速的微進(jìn)化變化可能是由強(qiáng)大的選擇壓力引起的?！斑@種蚊子的生物學(xué)可能是根據(jù)其自然棲息地的干擾而進(jìn)化的，正如這項(xiàng)研究指出的那樣，它的翅膀形狀是可變的?！?

在研究中分析的克魯日瘧原蟲種群之間沒有天然屏障，這可能表明對三個(gè)采集點(diǎn)的適應(yīng)形式不同。Marelj說：“局部選擇可能會產(chǎn)生不同的表型，遺傳同化和遺傳調(diào)節(jié)等機(jī)制可能會導(dǎo)致真正的分化。

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