Depois de rastrear cuidadosamente centenas de mosquitos que enxameiam ao redor dos humanos e analisar 20 milhões de pontos de dados, pesquisadores da Georgia Tech e do MIT desenvolveram um modelo matemático que prevê como as fêmeas dos mosquitos voam até os humanos para se alimentar.
Este estudo oferece a primeira visualização detalhada do comportamento de voo do mosquito e fornece dados mensuráveis que podem melhorar os métodos de captura e controle. Os mosquitos não são apenas irritantes, mas também espalham doenças perigosas como a malária, a febre amarela e o zika, que juntas causam mais de 700 mil mortes por ano.
A equipe também lançou site público interativo que permite aos usuários estudar o movimento e o comportamento dos mosquitos.
Rastreando o voo do mosquito usando imagens 3D
Para entender como os mosquitos se movem, os cientistas usaram câmeras infravermelhas 3D para observar os insetos se movendo em torno dos objetos usando sinais visuais e dióxido de carbono. Eles então colocaram o homem em uma câmara controlada, mudaram a cor de suas roupas e registraram mosquitos voando ao seu redor.
Resultados publicados em Conquistas da ciênciavoltado para mulheres Aedes aegypti mosquitos (também chamados de mosquitos da febre amarela), uma espécie comum no sudeste dos Estados Unidos, na Califórnia e em muitas regiões do mundo.
Os mosquitos seguem sinais, não um após o outro
Os dados mostram que os mosquitos não se aglomeram porque seguem uns aos outros. Em vez disso, cada inseto responde de forma independente aos sinais ambientais, mas acaba migrando para o mesmo lugar ao mesmo tempo.
“É como um bar lotado”, disse David Hu, professor da Escola de Engenharia Mecânica George W. Woodruff e da Escola de Ciências Biológicas da Georgia Tech. “Não há clientes porque eles entram uns nos outros no bar. Eles são atraídos pelos mesmos sinais: as bebidas, a música e o ambiente. O mesmo acontece com os mosquitos. Em vez de seguirem o líder, os insetos seguem os sinais e acabam no mesmo lugar que os outros. Eles são boas cópias uns dos outros.”
Uma combinação poderosa de dicas visuais e CO2
Os pesquisadores conduziram três experimentos que ajustaram os alvos visuais e os níveis de dióxido de carbono. No primeiro teste, a bola preta atraiu os mosquitos, mas somente quando eles já voavam em sua direção. Tendo alcançado o objeto, eles geralmente não permaneciam e seguiam em frente rapidamente.
Quando a equipe substituiu o objeto preto por um branco e adicionou dióxido de carbono, os mosquitos conseguiram localizar a fonte, mas apenas de perto. Hu notou que os insetos fizeram uma breve pausa, quase como um “olhar duplo”, antes de se reunirem.
Se tanto o objeto preto quanto o CO2 estavam presentes juntos, o efeito foi mais forte. Os mosquitos enxameavam, permanecendo e tentando se alimentar.
“Pesquisas anteriores mostraram que sinais visuais e dióxido de carbono atraem mosquitos. Mas não sabíamos como eles reuniam esses sinais para determinar para onde voar”, disse Christopher Zuo, que conduziu a pesquisa quando era estudante de graduação na Georgia Tech. “Eles são como pequenos robôs. Só tivemos que descobrir suas regras.”
Testes em humanos mostram onde os mosquitos estão atacando
Depois de determinar a importância das dicas visuais estáticas, Tsuo testou o comportamento em si mesmo. Ele entrou na cela com uma variedade de roupas, incluindo toda preta, toda branca e uma bolsa mista.
De pé, com os braços estendidos, ele deixou dezenas de mosquitos voarem ao seu redor enquanto câmeras registravam seus caminhos. Esses dados foram posteriormente analisados no Instituto de Tecnologia de Massachusetts para determinar as regras mais prováveis de seu movimento.
Os mosquitos comportavam-se como se Zuo fosse apenas mais um objeto. Os maiores aglomerados formaram-se em torno da cabeça e dos ombros, locais onde a espécie ataca com mais frequência.
Luo estava vestindo um moletom de mangas compridas, calça e chapéu na cela. Ele disse que não era mordido com muita frequência.
Um modelo interativo mostra o comportamento dos mosquitos
O modelo interativo e o site da equipe ilustram como os mosquitos mudam de direção, aceleram e desaceleram com base em sinais visuais e CO2. Os usuários podem alternar entre diferentes condições, incluindo cor, dióxido de carbono, ambos ou nenhum, e observar a reação de até 20 mosquitos. A plataforma também permite que os usuários carreguem suas próprias imagens como alvos.
Novos insights podem melhorar o controle do mosquito
Os investigadores acreditam que as suas descobertas podem levar a estratégias de controlo de pragas mais eficazes.
“Uma tática é usar armadilhas de sucção que dependem de sinais persistentes, como CO contínuo2 “emitindo ou fontes de luz constantes para atrair mosquitos”, disse Zuo. “Nossa pesquisa sugere que usá-los de forma intermitente e depois ativar a sucção em intervalos pode ser melhor. Isso ocorre porque os mosquitos têm menos probabilidade de permanecer em torno de seu alvo, a menos que ambos os sinais sejam usados ao mesmo tempo.”
Zuo e Hu colaboraram com Ph.D. candidato Suwan Kim. Coautores adicionais incluem Chenyi Fei e Alexander Cohen do MIT, e Ring Card da Universidade da Califórnia, Riverside.
