Постільний клоп Cimex lectularius на шкірі людини
Здавалося б, в наше століття чистячих засобів, потужних пилососів і автоматичних пральних машин про клопа можна забути, аж ні! Постільні кровососи частенько турбують жителів розвинених країн, Інтернет повний фотографіями європейців, котрі демонструють укушені місця. Так що боротьба з клопами як і раніше актуальна, але малоефективна, оскільки за багато років люди так і не з'ясували, які речовини клопів залучають, а які відлякують. Запах людини складний і складається приблизно з 400 компонентів, серед яких вчені не знайшли жодного явного аттрактанта.
На шлях хімічної війни з клопами вступили фахівці Лундського університету (Lund University) і Шведського сільськогосподарського університету (Swedish University of Agricultural Sciences) під керівництвом професора Рікарда Ігнелла (Rickard Ignell). Вчені встановили, що паразитів залучають п'ять летючих, тобто пахучих, речовин, що виділяються людським тілом, -чотири альдегіду і кетон. У пошуках здобичі постільні клопи Cimex lectularius орієнтуються на тіло, що виділяє тепло і вуглекислий газ, а також ці пахучі речовини. При цьому комахи здраво оцінюють свої можливості і реагують тільки на малі концентрації летючих речовин. Якщо ж запах дуже сильний, клопи вважають за краще не зв'язуватися і піти.
Ще в першій половині ХХ століття фахівці з'ясували, що клопи знаходять людини, орієнтуючись на що виходить від нього тепло і виділяється вуглекислий газ, що експериментально підтверджено вже у нашому столітті. Однак в той же час, в 1932 році, дослідник з Массачусетса Єзекіїль Рівні (Ezekiel Rivnay) виявив, що C. lectularius приваблює не тільки дихає тепле тіло, а й холодні шматочки шкіри тварин. Очевидно, клопи орієнтуються ще й по запаху. Але які саме аромати приваблюють паразитів, вченому встановити не вдалося. За даними Рівні, запахи крові, м'язів, підшкірної клітковини і чисто вимитого шкіри не впливають на поведінку клопів, запах жовчі їх відштовхує, а печінку спочатку привертає, а потім відштовхує; привабливість поту залежить від стадії його розпаду. З перевірених речовин C. lectularius наймиліше виявилися шкірне сало і вушна сірка.
Але «запах шкірного сала» - поняття абсолютно ненаукове. Шведські дослідники перевірили реакцію клопів на окремі леткі речовини, що виділяються людським тілом. Перш за все, ці речовини потрібно було отримати. У дослідженні взяли участь вісім добровольців. Ні, їх не віддали на поталу клопам. Ці люди два з половиною години прілі в спеціальних мішках, з яких тільки голови стирчали. Зверху в мішки повільно вдувати газову суміш, що не містить СО2 (20,9% кисню і 79,1% азоту), а знизу відкачували і екстрагували з неї летючі речовини. Дослідникам вдалося виділити близько сотні компонентів людського запаху і перевірити їх дію на нюхові рецептори комах.
Постільні клопи сприймають запахи за допомогою сенсілли, розташованих на антенах. Сенсілли схожі на волоски або шипики, в основі яких розташовані рецептори - нейрони, що сприймають запахи. За допомогою мікроманіпулятора вчені під'єднали до сенсілли мікроелектроди і фіксували частоту електричних імпульсів, що виникають в рецепторах у відповідь на запах всього тіла і окремі його компоненти. Виявилося, що на пред'явлені стимули реагують не всі сенсілли, а лише один їх тип - D-сенсілли, або гладкі шипики. Причому їх рецептори збуджуються у відповідь лише на кілька з'єднань - ненасичений кетон сулькатон (6-метил-5-гептил-2-он, β-метілгептенон) і чотири альдегіду (гептаналь, октаналь, нонаналь і деканаль). Цей набір здивував дослідників, оскільки дані альдегіди і кетон виділяє шкіра будь-якого хребетного. А до таких летючим речовин, як геранілацетон або молочна кислота, характерним для людини, клопи виявилися байдужими. Виходить, що їм аби теплою кровиночки попити, а з кого - байдуже.
Не всі люди виділяють повний набір з п'яти речовин. Дослідники продовжили роботу з запахами двох добровольців, які містили всі п'ять летючих з'єднань, з одним, в якому був відсутній гептаналь, і ще з одним, без гептаналя і октаналя. Ці пахучі екстракти, а також мікс - суміш запахів всіх добровольців вони використовували в поведінковому тесті, який повинен був показати, яку саме реакцію викликають у клопів збуджуючі запахи - чи можуть вони служити репелентом, або приманкою.
Поведінковий тест. А. Клоп вибирає між запахом людини (ліворуч) і контролем (праворуч). В. Траєкторії переміщення постільної клопа на чашці. Зліва: він явно уникає «міцного» людського запаху і вважає за краще триматися половини над контролем; справа: концентрація пахучих речовин менше, і клоп до них байдужий.
Виявилося, що реакція клопів на запах залежить від концентрації летючих речовин. Нерозбавлені екстракти відштовхують комах, розбавлені в 10 разів їм байдужі, а розведені в 100 разів - залучають, але не сильно. Причому клопи воліють запахи з більш низькими співвідношеннями сулькатона до альдегідів. І оскільки співвідношення кетона і альдегідів в різних запахах різному, це пояснює, чому одних людей клопи дошкуляють сильніше, ніж інших.
Дослідники зробили висновок, що запах сам по собі досить слабо впливає на поведінку клопів і робить помітний вплив тільки в поєднанні з іншими факторами: теплом і вуглекислим газом. Крім того, пахучі стимули, на які реагують постільні клопи, неспецифічні. Так що, хоча людина і основний власник C. lectularius, рецептори комахи не налаштовані на сприйняття наших запахів. Можливо, причина низької чутливості і відсутності адресності нюхової системи C. lectularius криється в тому, що клопи не доводиться відшукувати улюбленого господаря за запахом, долаючи для цього великі відстані. Людина сама приходить під бік, на клопіний диван, і паразити знаходять об'єкт по руху повітря. А свої нюхові рецептори клопи, за даними багатьох дослідників, використовують для міжособистісних контактів на малій відстані, наприклад при взаємодії з особинами свого виду.
Виходить, що хімічна війна з клопами на даному етапі є неефективною, пахучих атрактантів вчені поки не знайшли. Їх відсутність дозволяє припустити, що клопи можуть пити не тільки людську кров, але і кров інших хребетних, наприклад гризунів або птахів. Але людині, що опинилася в одному ліжку з клопом, від цього не легше.
V. Harraca, C. Ryne, G. Birgersson and R. Ignell «Smelling your way to food: can bed bugs use our odour?». The Journal of Experimental Biology 215, 623-629, doi: 10.1242 / jeb.065748