A sárgaláz vírusát hordozó szúnyog, az Aedes aegypti, a világ egyik legveszélyesebb rovarja. A sárgaláz mellett több mint 50 másik vírusos betegséget is terjeszthet, köztük a dengue-lázat, a chikungunya-lázat és a zika-lázat. A faj már elterjedt a világ trópusi és szubtrópusi területein, és az éghajlatváltozás elősegíti terjedését a mérsékeltebb éghajlatú területeken is, így közel 4 milliárd embernek kell szembenéznie ezekkel a potenciálisan halálos betegségekkel.

Most egy globális genomikai vizsgálat feltárta, hogyan fejlődött a szúnyog, mióta Afrikából kivándorolt, és elterjedt a világban. Az új adatok arra utalnak, hogy miután a szúnyog eljutott Amerikába, fontos változásokon ment keresztül, amelyek lehetővé tették számára, hogy jobban alkalmazkodjon az emberekkel való együttéléshez, és még inkább elszaporodjon.

Az erdei és a városi szúnyog

Az Ae. aegypti Afrikában őshonos, ahol főként erdőkben él, és nem válogat, hogy min élősködik: a hüllőket, a madarakat és különféle emlősöket egyaránt előszeretettel csípi meg. Afrikán kívül azonban, ahol invazív fajnak számít, inkább városi területeken él, vödrökben, kidobott gumiabroncsokban és minden más olyan tartályban szaporodik, amely egy kis vizet képes megtartani – és szinte kizárólag emberi vérrel táplálkozik, ami különösen hatékony betegségterjesztővé teszi.

Az afrikai és az Afrikán kívüli szúnyogok viselkedésében megfigyelhető feltűnő különbség arra késztette a kutatókat, hogy két alfajt határozzanak meg: az Ae. aegypti formosust az erdőben élő rovarokra, és az Ae. aegypti aegyptit azokra, amelyek alkalmazkodtak az emberekkel való együttéléshez és az emberekből való táplálkozáshoz. Az alfajok között vannak ugyan genetikai különbségek, de még így is képesek kereszteződni, vagyis életképes utódokat létrehozni.

A szárazabb körülmények miatt valószínűleg azok a rovarok maradtak életben, amelyek képesek voltak az emberek által használt víztároló edényekben szaporodni. Ezek a szúnyogok végül hajókra kerültek, különösen azokra, amelyek rabszolgákat szállítottak Afrikából Amerikába, és ezzel megkezdődött világszerte történő elterjedésük. De nem volt világos, hogy a faj korábbi alkalmazkodása az emberi környezethez elegendő volt-e ahhoz, hogy az Újvilágban is megtelepedjenek, vagy hogy az invazív tulajdonságok az óceán átszelése után is tovább fejlődtek-e.

Hogy ezekre a kérdésekre választ kapjanak, kilenc ország több mint két tucat Ae. aegypti-szakértője 1206 szúnyogot gyűjtött be 73 helyszínről Észak-Amerikában, Dél-Amerikában, Afrikában, Ázsiában és Ausztráliában, majd szekvenálták ezek genomját. A teljesgenom-adatok alapján a kutatók összeállíthatták a különböző globális populációk családfáját, amelyet aztán közzétettek a Science folyóiratban. Az eredmény egy „rendkívül részletes rekonstrukció” arról, hogyan vándoroltak ki és terjedtek el a faj populációi a világon, mondja Daniel Neafsey, aki a Harvard Egyetemen tanulmányozza a szúnyogok és a malária genomikáját, de ebben a kutatásban nem vett részt.

Az adatok arra utalnak, hogy a szúnyog evolúciójának legfontosabb lépései az Újvilágba való eljutása után történtek. A fő nyom egy argentin szúnyogpopulációból származik, amely meglepően közel áll a szenegáli és angolai populációkhoz, mondja a tanulmány társszerzője, Noah Rose, a Kaliforniai Egyetem evolúciós biológusa. A hasonlóságok arra utalnak, hogy az argentin populáció az egyik protopopuláció maradványa, amely eredetileg kolonizálta Amerikát, és amely akkoriban nagyon közel állt a nyugat-afrikai populációhoz. Ez arra utal, hogy nem csupán az Atlanti-óceán átkelése volt az, amely során kiválasztódtak azok a tulajdonságok, amelyek az Ae. aegyptit olyan sikeres invazív fajjá tették, mondja Rose. A szúnyogok számára az újvilági környezeti kihívások is kulcsfontosságúak voltak.

Versenyhelyzet és lehetőségek

Az „importált” Ae. aegypti valószínűleg nem tudta felülmúlni az amerikai erdőkben őshonos szúnyogokat, így az emberek és településeik jelenthették az egyetlen élőhelyet számára az Újvilágban, mondja Jeffrey Powell, a Yale Egyetem evolúciós biológusa és az eredményekről beszámoló tanulmány társszerzője. Aztán teljesen háziasodott, vagyis függővé vált az emberektől.

„Ha megnézzük azokat az élőhelyeket, amelyekhez végül alkalmazkodtak, akkor a valakinek a kertjében lévő gumiabroncs-halomban vagy műanyag vödörben való élet radikálisan különbözik az erdei faodúban való élettől” – mondja Rose. „Most már létezik egy szúnyog, amely szinte megkülönböztethetetlen afrikai őseitől, de vödrökben él, és megcsípi az első embert, akit meglát. És nagyon kevés genetikai változás vezetett a viselkedés ilyen drámai megváltozásához.”

A genomok azt is mutatják, hogy a szúnyogok néhány legveszélyesebb tulajdonsága – köztük a rovarirtó szerekkel szembeni ellenállás – nemrégiben terjedt el Amerikából vissza Afrikába. Ez pedig valószínűleg nagyban elősegítette a szúnyogok elterjedését az afrikai városi területeken, ami viszont hozzájárulhat a dengue-láz és más Aedes-szúnyogok által terjesztett betegségek megjelenéséhez az egész kontinensen.

Powell megjegyzi, hogy egyes Ae. aegypti aegypti-populációk másoknál jobban terjesztenek bizonyos vírusokat, és a részletesebb genomikus adatok azon gének nyomára vezethetnek, amelyek szerepet játszanak ezekben a tulajdonságokban. Ez pedig segítheti a szakértőket a szúnyogok további terjedésének nyomon követésében is. Az Ae. aegypti folyamatosan mozog, nem áll meg. Ha hirtelen megjelenik Hollandiában, a genotípusát meghatározva a világméretű adatbázisból nagyon jó képet kaphatunk arról, honnan érkezett, mondja Powell.

A számos kutatóval való együttműködés nyomán Rose új megbecsüléssel tekint az Ae. aegypti globális kutatói közösségének kollektív szakértelmére és elkötelezettségére. „Minden egyes adatpont valakit képvisel, aki évekig kutatta, hogyan alakítja a szúnyog az életciklusát az adott helyen” – mondja a szakértő.