چرا پشه های نر جذب صدای ضربان بال ماده می شوند؟

توسط موسسه مولکول های زیستی تبدیل شونده (ITbM)، دانشگاه ناگویا

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

برای جلوگیری از گسترش بیماری‌های خطرناک توسط پشه‌ها، دانشمندان مدت‌هاست مکانیسم‌های تولیدمثلی آن‌ها را برای کنترل اندازه جمعیت آن‌ها مطالعه کرده‌اند.

اکنون، محققان کشف کرده‌اند که ژن بی‌ثمر در پشه‌ها مسئول توانایی نرها در مکان یابی و جفت‌گیری با ماده‌ها از طریق گوش دادن به صدای ضربان بال آنها است. جهش این ژن در نرهای پشه تب زرد، Aedes aegypti، آنها را قادر به یافتن پشه های ماده ناتوان می کند.

تیم تحقیقاتی توسط محقق فوق دکتری یومین لو، استادیار متیو سو و پروفسور آزوسا کامیکوچی از مؤسسه مولکول‌های زیستی تبدیل‌کننده (WPI-ITbM) در دانشگاه ناگویا در ژاپن، با همکاری پروفسور دانیل ابرل از دانشگاه آیووا در ایالات متحده رهبری می‌شد.

تحقیقات آنها در ژورنال PLOS Biology در 27 اکتبر 2026 منتشر شد.

پشه تب زرد، Aedes aegypti، ناقل بیماری هایی از جمله تب دنگی، تب زیکا و تب زرد است. هنگام غروب، نرها جمع می‌شوند تا دسته‌هایی را تشکیل دهند، جایی که صدای ضربان بال‌های ماده‌ها را که به داخل ازدحام پرواز می‌کنند، تشخیص می‌دهند، آنها را تعقیب می‌کنند و با آنها جفت می‌گیرند.

پس از جفت گیری، ماده ها به دنبال میزبان می گردند، خون می گیرند و تخم می گذارند. شنوایی یک روش حسی ضروری برای جفت گیری نرها است و انتظار می رود روشن شدن مکانیسم های زیربنایی شنوایی منجر به راهبردهای جدیدی برای کنترل تولید مثل پشه شود.

در حشرات، یکی از ژن هایی که باعث ایجاد تفاوت های جنسی در عملکرد عصبی می شود، بی ثمر است. مطالعات قبلی با استفاده از مگس‌های میوه (مگس‌های میوه) نشان داده‌اند که بی‌ثمر در درجه اول مسئول ایجاد تفاوت‌های جنسی در رفتار است. در این مطالعه، تیم تحقیقاتی تأثیر بی‌ثمر را بر رفتار پشه‌های نر و سیستم شنوایی آن‌ها روشن کرد.

"گوش" پشه اندام های شنوایی است که صدا را تشخیص می دهد. گوش شامل اندام جانستون است که در پایه آنتن قرار دارد و تاژک بلندی که از آن امتداد دارد. گوش های پشه از نظر جنسی به شدت دوشکل هستند و در فرکانس های صوتی که گوش های نر و ماده به آن کوک می شوند، تفاوت های اساسی وجود دارد.

در این مطالعه، تیم تحقیقاتی کشف کردند که نرهای جهش یافته بی‌ثمر، بر خلاف نرهای معمولی، در هنگام غروب با نرهای دیگر جمع نمی‌شوند و در عوض رفتاری شبیه زن از خود نشان می‌دهند. علاوه بر این، در حالی که نرهای معمولی جذابیت شدیدی به فرکانس‌های مطابق با صداهای ضربان بال زن نشان می‌دهند، نرهای جهش یافته به هیچ یک از فرکانس‌های آزمایش‌شده جذب نمی‌شوند.

در گوش، تیم تحقیقاتی بیان قوی بی‌ثمر را در اندام جانستون تأیید کردند که نشان می‌دهد این ژن در عملکرد گوش نقش دارد. بررسی بیشتر عملکرد گوش چندین تفاوت را بین مردان جهش یافته و مردان عادی نشان داد.

نرهای معمولی برای حداکثر حساسیت به صداهای ضربان بال زن، گوش های خود را ارتعاش می دهند. با این حال، اوج حساسیت نرهای جهش یافته، خارج از محدوده فرکانس صداهای ضربان بال زن، به بالاتر منتقل شد. علاوه بر این، تشخیص صدا در مردان جهش یافته به شدت مختل شد، به طوری که پاسخ نورون های شنوایی به صداها یک ششم پاسخ های نورون های شنوایی در مردان عادی بود.

در تمام حشرات، فقط گوش پشه حاوی نورون‌های وابران شنوایی است که از سیستم عصبی مرکزی به گوش بیرون می‌آیند و عملکرد شنوایی را تعدیل می‌کنند. بررسی دقیق آناتومی داخلی اندام جانستون نشان داد که نرهای جهش یافته دارای یک شبکه وابران شنوایی تغییر یافته در مقایسه با مردان کنترل هستند. جهش ژن بی ثمر تا حدی مردانه را زنانه می کند و توانایی آنها در تقویت صداها را مختل می کند.

فرض بر این است که ژن بی‌ثمر به طور مستقیم ژن‌های نوع ماده را سرکوب می‌کند در حالی که به طور غیرمستقیم بیان ژن مردانه را افزایش می‌دهد. با تجزیه و تحلیل مجموعه داده‌های توالی‌یابی RNA از گوش پشه، تیم تحقیقاتی تغییراتی را در بیان ژن‌هایی که دینئین‌ها را کد می‌کنند، پروتئین‌های حرکتی مولکولی بزرگی که قبلا با تفاوت‌های عملکرد شنوایی بین دو جنس مرتبط بودند، شناسایی کردند.

انواع داینئین بسیار بیان شده بین نرهای جهش یافته و نوع وحشی متفاوت است، که ممکن است در تقویت شنوایی در مردان جهش یافته نقش داشته باشد. فرض بر این است که اثر تجمعی تغییرات در بیان چندین داینئین برای ایجاد گوش مخصوص مرد است که مردان را قادر می سازد صداهای ضربان بال زن را تشخیص دهند.

این تحقیق نشان داد که بی‌ثمر مسئول ایجاد عملکرد شنوایی مردان است و یافته‌ها ممکن است کاربردهایی برای کنترل پشه داشته باشد. از آنجایی که نرها برای جفت گیری باید صداهای ضربان بال ماده را بشنوند، هدف قرار دادن ژن های بی ثمر و پایین دست آن ممکن است باعث تداخل در مراحل اولیه تولید مثل شود.

بی ثمر برای جذب پشه نر Aedes aegypti به صداهای پرواز ماده ضروری است، PLOS Biology (2026). DOI: 10.1371/journal.pbio.3004041

ارائه شده توسط موسسه مولکول های زیستی تبدیل کننده (ITbM)، دانشگاه ناگویا

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →