Miejski wektor chorób o starożytnym rodowodzie: odkrycia zespołu z BNITM

Międzynarodowy zespół badawczy z udziałem Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) rozwikłał zagadkę pochodzenia jednej z najbardziej nietypowych mieszkanek współczesnych miast: komara Culex pipiens molestus, znanego szerzej jako „London Underground Mosquito”. Wbrew wieloletnim założeniom, jakoby ten podziemny komar powstał dopiero około 200 lat temu, przystosowując się do życia w londyńskim metrze, nowe analizy genomowe wskazują, że forma molestus wyodrębniła się ponad 1.000 lat temu na obszarze basenu Morza Śródziemnego lub Bliskiego Wschodu, prawdopodobnie w kontekście rozwoju pierwszych osiadłych społeczności agrarnych. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Science.

Od dziesięcioleci krążyła legenda o „komarze metra”, który miał pojawić się w tunelach Londynu podczas II wojny światowej. Ludzie szukający nocą schronienia przed nalotami na stacjach metra mieli być przez niego masowo kąsani. Na tej podstawie przez wiele lat zakładano, że nowy gatunek lub forma komara przystosowała się błyskawicznie do podziemnych warunków. Jednak najnowsze badania dowodzą, że taka szybka ewolucja nie miała miejsca, a historia molestus jest zdecydowanie dłuższa i bardziej złożona.

Adaptacja do środowisk ludzkich sprzed tysiącleci

Badania objęły formę Culex pipiens molestus, żyjącą głównie w ciepłych, wilgotnych, często podziemnych siedliskach miejskich. Komary te rozmnażają się w ograniczonej przestrzeni, pozostają aktywne zimą, a ponadto chętnie kąsają ludzi. Samice posiadają rzadką cechę autogenii, czyli zdolność do złożenia pierwszego jaja bez uprzedniego pobrania krwi, choć w kolejnych cyklach rozrodczych krew jest im niezbędna, co utrzymuje silny pęd do żerowania.

Ich bliska krewna, forma Cx. pipiens pipiens, preferuje ptaki, wymaga otwartych przestrzeni do godów i zapada w diapauzę zimową. Obie formy są morfologicznie nierozróżnialne, co przez lata utrudniało badania nad ich ewolucją i relacjami.

Dane genomowe i próbki historyczne obalają mit o „komarze metra”

Konsorcjum badawcze pod kierunkiem Prof. Lindy McBride oraz Yukiego Haba z Princeton University przeprowadziło sekwencjonowanie genomów ponad 800 komarów z 44 krajów, w tym historycznych okazów muzealnych z Londynu. Analiza wykazała, że molestus nie powstał w warunkach podziemnych – przeciwnie, wyewoluował jako forma powierzchniowa w rejonie Morza Śródziemnego.

Dowody wskazują również, że dostosowanie tej formy do środowisk silnie zmienianych przez człowieka rozpoczęło się ponad tysiąc lat temu, na długo przed pojawieniem się współczesnych aglomeracji miejskich. Już wczesne osiadłe społeczności mogły stworzyć stabilne, wilgotne siedliska sprzyjające komarom i wywierające presję selekcyjną na ich rozwój.

„Najbardziej zadziwiające jest to, że te komary przystosowały się do życia blisko ludzi już tysiące lat temu, w powierzchniowych osadach” – komentuje dr Mine Altinli z BNITM, współautorka badania. „Cechy, które powstały pod wpływem dawnych warunków środowiskowych, umożliwiają im dziś przetrwanie i rozwój w środowisku miejskim, również pod ziemią. Zrozumienie tej długotrwałej relacji człowiek–komar ma kluczowe znaczenie dla współczesnej zdrowia publicznego.”

Znaczenie dla zdrowia publicznego

Poza ciekawą historią ewolucyjną, praca ta ma istotne implikacje praktyczne. Cx. pipiens molestus jest efektywnym wektorem patogenów, m.in. wirusa Zachodniego Nilu. Ustalenie, że forma ta jest szeroko rozpowszechniona i cechuje się dużą różnorodnością genetyczną, ułatwia modelowanie dróg transmisji oraz przewidywanie, jak komary mogą zachowywać się w zmieniających się i coraz bardziej zurbanizowanych środowiskach.

Z punktu widzenia epidemiologii miejskiej wyniki te podkreślają konieczność monitorowania populacji komarów w obszarach podziemnych oraz zrozumienia, jak warunki antropogeniczne sprzyjają ekspansji wektorów chorób.

Źródło: Science, Ancient origin of an urban underground mosquito
DOI: https://doi.org/10.1126/science.ady4515