Bisher ging man davon aus, dass Mücken den Menschen vorrangig über Gerüche und CO2-Absonderungen erkennen. Wissenschafter fanden nun einen weiteren Orientierungsweg der Blutsauger: Infrarotstrahlung.
Grundsätzlich sei gesagt: die Gefahr geht von den Frauen aus. Männliche Mücken sind harmlos. Nur die Weibchen stechen. Sie benötigen das proteinreiche Blut zur Erzeugung und zum Wachstum der Eier. Deshalb wird seit rund hundert Jahren erforscht, wie man den Plagegeistern Herr werden kann. In den letzten Jahren hat die Ausrottung wegen der durch Mücken übertragenen Krankheiten immer mehr an Bedeutung gewonnen. Wissenschaftler fanden heraus, dass sich diese Insekten nicht nur auf ein einziges Signal verlassen. Stattdessen integrieren sie Informationen von vielen verschiedenen Sinnen über unterschiedliche Entfernungen hinweg.
Infrarot-Strahlung verdoppelt Suchverhalten
Ein Team unter der Leitung von Forschern der UC Santa Barbara hat dem dokumentierten Repertoire der Mücke einen weiteren Sinn hinzugefügt: die Infraroterkennung. Infrarotstrahlung von einer Quelle mit etwa der Temperatur der menschlichen Haut verdoppelte das Wirtssuchverhalten der Insekten insgesamt, wenn es mit CO2 und menschlichem Geruch kombiniert wurde. Die Mücken steuerten bei der Wirtssuche überwiegend auf diese Infrarotquelle zu. Die Forscher entdeckten auch, wo sich dieser Infrarotdetektor befindet und wie er auf morphologischer und biochemischer Ebene funktioniert.
„Die von uns untersuchte Mücke, Aedes aegypti (Anm: Überträger zahlreicher Tropenkrankheiten), ist außergewöhnlich geschickt darin, menschliche Wirte zu finden“, sagte Co-Leiter Nicolas DeBeaubien. „Diese Arbeit wirft neues Licht darauf, wie sie das schaffen.“ Es ist bereits bekannt, dass Mücken wie Aedes aegypti mehrere Signale verwenden, um ihren Wirt aus der Ferne anzusteuern. Dazu gehören CO2 aus unserer Ausatemluft, Gerüche, unser Sehvermögen, Konvektionswärme von unserer Haut und Feuchtigkeit von unserem Körper.
Wärmestrahlung nur bis 10 cm
Allerdings hat jedes dieser Signale seine Grenzen. Die Insekten können schlecht sehen und starker Wind oder schnelle Bewegungen des menschlichen Wirts können die Verfolgung ihrer chemischen Sinne stören. Daher fragten sich die Autoren, ob Mücken ein zuverlässigeres Richtungssignal wie Infrarotstrahlung erkennen.
Aus einer Entfernung von etwa 10 cm können diese Insekten die von unserer Haut aufsteigende Wärme wahrnehmen. Wenn sie landen, ist für sie die Hauttemperatur direkt spürbar. Diese beiden Sinne entsprechen zwei der drei Arten der Wärmeübertragung: Konvektion (Wärme, die von einem Medium wie Luft abgeführt wird) und Leitung (Wärme durch direkte Berührung). Wärmeenergie kann aber auch größere Entfernungen zurücklegen, wenn sie in elektromagnetische Wellen im Infrarotbereich (IR) des Spektrums umgewandelt wird. Die IR-Wellen erhitzen dann alles, was sie treffen. Tiere wie Grubenottern können die thermische IR-Strahlung warmer Beute wahrnehmen. Das Forscherteam fragte sich, ob Mücken wie Aedes aegypti auch dazu in der Lage sind.
IR in 70 cm Entfernung erkannt
Dazu setze man weibliche Mücken in einen Käfig und maß ihre Wirtssuche-Aktivität in zwei Zonen. In jede Zone wurden menschliche Gerüche und CO2 in der gleichen Konzentration eingebracht. Allerdings wurde nur eine Zone mit einer thermischen IR-Quelle in Höhe von Hauttemperatur ausgesetzt. Eine Barriere trennte die Quelle von der Kammer und verhinderte den Wärmeaustausch durch Leitung und Konvektion. Dann zählten die Forschenden, wie viele Mücken anfingen, zu stochern, als suchten sie nach einer Ader. Durch Hinzufügen von thermischer Infrarotstrahlung aus einer 34ºC heißen Quelle (etwa Hauttemperatur) verdoppelte sich die Wirtssucheaktivität der Insekten. Damit ist Infrarotstrahlung ein neu dokumentierter Sinn, mit dem Mücken uns orten. Dieser ist bis zu einer Entfernung von etwa 70 cm (2,5 Fuß) wirksam. „Was mich an dieser Arbeit am meisten beeindruckt hat, war, wie stark IR letztendlich als Hinweis diente“, sagte DeBeaubien.
Erklärt Schutzwirkung lockerer Kleidung
Die Entdeckung des Teams könnte einen Weg bieten, die Methoden zur Eindämmung von Mückenpopulationen zu verbessern. So könnten Mückenfallen beispielsweise durch die Einbeziehung von thermischer Infrarotstrahlung aus Quellen mit Hauttemperatur effektiver werden. Die Ergebnisse helfen auch zu erklären, warum locker sitzende Kleidung besonders gut Stiche verhindert. Sie hält die Mücke nicht nur davon ab, unsere Haut zu erreichen, sondern ermöglicht auch, dass die Infrarotstrahlung zwischen unserer Haut und der Kleidung verteilt wird, sodass die Mücken sie nicht entdecken können.
Thermal infrared directs host-seeking behaviour in Aedes aegypti mosquitoes
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