Como os mosquitos usam CO2 no modelo de 'ameaça tripla' do Caltech

Nada estraga tanto o prazer de uma noite quente de verão como as picadas e comichões irritantes deixados por um enxame de mosquitos a zunir. Vamos para onde formos, parece que eles vão atrás - e agora investigadores nos EUA dizem ter percebido finalmente porque é que estes insetos são tão eficazes a encontrar-nos.

Uma equipa do Instituto de Tecnologia da Califórnia defende que os mosquitos recorrem a uma estratégia em três frentes, juntando pistas olfativas, visuais e térmicas para localizar potenciais hospedeiros nas proximidades. É precisamente esta combinação de três tipos de informação sensorial que os torna tão difíceis de evitar, sobretudo porque conseguem afinar a deteção da nossa presença a distâncias de até 50 metros.

Experiências no túnel de vento do Instituto de Tecnologia da Califórnia

Para pôr a hipótese à prova, os investigadores realizaram várias experiências com mosquitos fêmea num túnel de vento, manipulando diferentes pistas sensoriais para perceber em que condições os insetos reagiam com maior consistência.

Num primeiro ensaio, foi introduzida no túnel de vento uma pluma de dióxido de carbono (CO2) de alta concentração - para imitar o ar expirado pelas pessoas. Nestas condições, os mosquitos passaram a seguir a pluma; já uma pluma de controlo, composta apenas por ar de fundo, não produziu qualquer efeito.

Como os mosquitos combinam olfato e visão

Numa segunda experiência, a equipa colocou um objeto escuro no chão do túnel de vento para funcionar como pista visual para os mosquitos. O que observaram foi que, quando havia injeção de CO2 no túnel, os insetos convergiam para o objeto; quando não existia CO2, não mostravam qualquer interesse pelo objeto escuro. Isto aponta para a ideia de que os mosquitos só passam a dar atenção a sinais visuais depois de serem “alertados” pelo olfato.

"Compreender como os cérebros combinam informação de diferentes sentidos para tomar decisões adequadas é um dos desafios centrais da neurociência", afirmou Michael Dickinson, autor principal do estudo, num comunicado. "As nossas experiências sugerem que as fêmeas de mosquito fazem isto de uma forma bastante elegante quando procuram alimento. Só prestam atenção a características visuais depois de detetarem um odor que indica a presença de um hospedeiro por perto. Isto ajuda a garantir que não perdem tempo a investigar alvos falsos como rochas e vegetação."

Pistas térmicas: o calor atrai mesmo sem CO2

Por fim, para avaliar que temperaturas térmicas atraem os mosquitos, os investigadores aqueceram um objeto até aos 37 °C (aproximadamente a temperatura do corpo humano) e deixaram outro à temperatura ambiente. Os mosquitos foram atraídos para o objeto quente, independentemente de o CO2 estar presente.

"Estas experiências mostram que a atração por uma característica visual e a atração por um objeto quente são separadas", disse Floris van Breugel, primeiro autor do estudo. "São independentes, e não têm de acontecer por ordem, mas muitas vezes acabam por ocorrer nesta ordem em particular por causa da disposição espacial dos estímulos: um mosquito consegue ver uma característica visual a uma distância muito maior, pelo que isso acontece primeiro. Só quando o mosquito se aproxima é que deteta a assinatura térmica de um objeto."

O modelo de 'ameaça tripla' e porque é tão difícil escapar

Ao analisarem como os mosquitos reagiram ao longo das três experiências, os investigadores propuseram um modelo de "ameaça tripla" para explicar como estes insetos encontram os seus hospedeiros. A uma distância de 10 a 50 metros, recorrem ao olfato para detetar uma pluma de CO2, o que inicialmente os atrai na direção de pessoas e outros animais. Já a 5 a 15 metros do alvo, passam a usar a visão, aproximando-se com base em pistas visuais. Por fim, quando estão a menos de 1 metro do hospedeiro, entram em jogo as pistas térmicas, permitindo-lhes fechar a distância até ao alvo quente.

É esta abordagem em três frentes que torna tão difícil evitar com sucesso as picadas, com os investigadores a reconhecerem que há pouco que as pessoas possam fazer para tirar os mosquitos do rasto.

"Mesmo que fosse possível prender a respiração indefinidamente, outro ser humano a respirar nas proximidades, ou a vários metros a barlavento, criaria uma pluma de CO2 que poderia levar os mosquitos suficientemente perto de si para que se fixassem na sua assinatura visual", escrevem os autores no artigo, publicado na revista Biologia Atual. "A defesa mais forte é, por isso, tornar-se invisível, ou pelo menos visualmente camuflado. Mesmo neste caso, no entanto, os mosquitos ainda o poderiam localizar seguindo a assinatura térmica do seu corpo … A natureza independente e iterativa dos reflexos sensório-motores torna a estratégia de procura de hospedeiro dos mosquitos irritantemente robusta."