Bagaimanakah Nyamuk Aedes Mengesan Manusia?

Pernahkah anda tertanya-tanya bagaimana nyamuk dapat mencari manusia walaupun dalam keadaan cahaya yang malap? Serangga kecil ini tidak perlu melihat wajah seseorang dengan jelas untuk menghampirinya.

Nyamuk mempunyai sistem deria yang dapat mengesan pelbagai petunjuk daripada persekitaran. Bagi nyamuk betina yang memerlukan darah untuk perkembangan telurnya, petunjuk tersebut membantu mengenal pasti dan menghampiri perumah yang sesuai. Kemampuan menggabungkan petunjuk ini dikenali sebagai integrasi deria.

Mengapakah nyamuk mencari manusia?

Tidak semua nyamuk menghisap darah manusia. Nyamuk jantan tidak menghisap darah. Sebaliknya, nyamuk betina daripada banyak spesies mendapatkan darah manusia atau haiwan untuk memperoleh nutrien yang diperlukan bagi perkembangan telur. Nyamuk dewasa juga boleh mendapatkan tenaga daripada nektar dan sumber gula tumbuhan.

Dalam kalangan nyamuk yang menghisap darah, terdapat spesies yang lebih cenderung memilih manusia, manakala spesies lain lebih kerap mendapatkan darah daripada haiwan tertentu. Aedes aegypti ialah contoh nyamuk yang mempunyai kecenderungan kuat untuk mendapatkan darah manusia. Spesies ini juga penting dalam kesihatan awam kerana boleh menyebarkan virus denggi apabila nyamuk tersebut dijangkiti virus berkenaan.

Karbon dioksida sebagai petunjuk awal

Setiap kali manusia menghembuskan nafas, karbon dioksida dilepaskan ke udara. Nyamuk betina tertentu mempunyai reseptor deria, iaitu struktur khusus yang dapat mengesan perubahan kepekatan gas ini. Apabila nyamuk mengesan karbon dioksida, aktiviti pencarian perumah boleh meningkat. Nyamuk juga boleh menjadi lebih peka terhadap petunjuk lain, termasuk objek yang dilihat dan bau yang berkaitan dengan manusia.

Walau bagaimanapun, karbon dioksida bukan penanda khusus manusia kerana banyak haiwan turut menghembuskan gas yang sama. Oleh itu, nyamuk perlu menggunakan maklumat tambahan untuk menentukan sama ada sesuatu sasaran sesuai dihampiri. Kajian terhadap Aedes aegypti menunjukkan bahawa nyamuk yang kehilangan keupayaan mengesan karbon dioksida masih boleh tertarik kepada manusia dalam keadaan tertentu. Ini menunjukkan bahawa pengesanan karbon dioksida penting, tetapi bukan satu-satunya mekanisme pencarian perumah.

Bau kulit membantu membezakan sasaran

Kulit manusia mengeluarkan pelbagai bahan kimia meruap yang boleh dikesan melalui deria bau nyamuk. Bahan tersebut termasuk asid laktik dan beberapa jenis asid karboksilik. Komposisi bau kulit berbeza antara individu, dan perbezaan ini boleh mempengaruhi tahap tarikan seseorang terhadap nyamuk.

Dalam penyelidikan yang diterbitkan pada 2022 oleh De Obaldia dan rakan-rakannya, saintis membandingkan bau kulit beberapa individu dan mendapati bahawa mereka yang sangat menarik perhatian nyamuk cenderung mempunyai kepekatan asid karboksilik tertentu yang lebih tinggi pada kulit. Namun, hubungan ini tidak bermaksud satu bahan kimia sahaja menentukan sama ada seseorang akan digigit. Bau kulit terdiri daripada campuran banyak bahan, dan kepekatan, gabungan serta interaksi bahan tersebut dengan reseptor nyamuk turut mempengaruhi tindak balasnya.

Penglihatan membantu nyamuk menghampiri objek

Nyamuk juga menggunakan penglihatan untuk mengesan bentuk, pergerakan dan perbezaan terang gelap. Walaupun ketajaman penglihatannya terhad, petunjuk visual boleh membantu nyamuk menentukan arah penerbangan. Kajian terhadap tingkah laku penerbangan nyamuk menunjukkan bahawa pendedahan kepada karbon dioksida boleh meningkatkan kecenderungan nyamuk untuk menghampiri objek visual tertentu.

Namun, objek yang kelihatan seperti manusia tidak semestinya sumber darah yang sesuai. Nyamuk masih memerlukan petunjuk lain sebelum menghampiri dan mendarat.

Bagaimanakah nyamuk mengesan haba badan?

Tubuh manusia menghasilkan haba melalui proses metabolisme. Haba ini boleh berpindah ke persekitaran melalui beberapa cara, termasuk aliran udara dan sinaran inframerah. Sinaran inframerah ialah sebahagian daripada spektrum gelombang elektromagnet. Objek yang mempunyai suhu melebihi sifar mutlak mengeluarkan sinaran terma.

Penyelidikan yang diterbitkan dalam jurnal Nature pada 2024 menunjukkan bahawa nyamuk Aedes aegypti betina dapat menggunakan sinaran inframerah daripada sumber haba yang menyerupai suhu kulit manusia sebagai petunjuk arah. Dalam eksperimen itu, penyelidik menggunakan sumber haba bersuhu 34°C, iaitu suhu yang menghampiri suhu permukaan kulit manusia, dan membandingkan tindak balas nyamuk terhadap gabungan karbon dioksida, bau manusia dan sinaran inframerah. Apabila sinaran inframerah ditambahkan kepada gabungan karbon dioksida dan bau manusia, tingkah laku mencari perumah meningkat berbanding keadaan tanpa petunjuk inframerah. Besarnya peningkatan bergantung pada ukuran dan keadaan eksperimen, dan tidak boleh dianggap sebagai peningkatan risiko gigitan dalam kehidupan sebenar.

Namun, sinaran inframerah sahaja tidak menghasilkan tarikan yang kuat dalam eksperimen berkenaan. Ini menunjukkan bahawa nyamuk menggunakan maklumat haba bersama petunjuk lain, dan bukannya bergantung pada sinaran inframerah semata-mata.

Adakah nyamuk mempunyai penglihatan haba?

Pengesanan sinaran inframerah tidak bermaksud nyamuk melihat imej haba seperti yang dipaparkan oleh kamera pengimejan terma. Kajian 2024 menunjukkan bahawa saluran ion peka haba yang dikenali sebagai TRPA1 pada neuron di hujung antena nyamuk diperlukan untuk gerak balas terhadap sinaran inframerah. Penyelidik mencadangkan bahawa sinaran inframerah menyebabkan pemanasan setempat pada hujung antena, lalu mengaktifkan reseptor suhu, tetapi mekanisme pengesanan pada peringkat molekul belum dihuraikan sepenuhnya.

Kajian itu juga menunjukkan bahawa dua protein opsin, iaitu Op1 dan Op2, diperlukan terutamanya pada keamatan sinaran yang lebih rendah. Penyelidik mencadangkan bahawa opsin membantu menguatkan isyarat itu. Dalam susunan eksperimen tersebut, nyamuk menunjukkan keutamaan terhadap sumber inframerah sehingga jarak kira-kira 70 sentimeter apabila bau manusia dan karbon dioksida turut hadir. Jarak tersebut bukan had pengesanan yang tetap dalam semua keadaan. Saiz sumber haba, suhu persekitaran dan petunjuk deria lain boleh mempengaruhi hasilnya.

Menggabungkan maklumat daripada pelbagai deria

Bagi nyamuk yang sedang mencari perumah, gabungan petunjuk boleh memberikan maklumat yang lebih berguna berbanding satu petunjuk sahaja. Karbon dioksida boleh meningkatkan aktiviti pencarian. Bau kulit membantu nyamuk mengenal pasti sumber yang berpotensi sesuai. Penglihatan membantu menentukan arah penerbangan, manakala petunjuk haba menjadi semakin berguna apabila nyamuk menghampiri sasaran.

Walau bagaimanapun, urutan ini hanyalah gambaran ringkas untuk membantu pemahaman. Dalam keadaan sebenar, petunjuk tersebut boleh dikesan secara bertindih dan saling mempengaruhi. Keupayaan menggabungkan maklumat deria membantu menjelaskan mengapa nyamuk dapat mencari manusia dalam persekitaran yang mengandungi pelbagai objek, bau dan sumber haba.