より優れた蚊取り器を作ろう：害虫が人間の皮膚の赤い色に集まる仕組みを解明した注目の研究

ワシントン大学の研究者たちは、蚊のために作られたハイテク風洞を使って、害虫がまず人間の息から二酸化炭素を感知し、次に皮膚の色に焦点を絞って人間を探し出す方法を明らかにした。

「二酸化炭素が蚊の視覚系を活性化させ、あなたを探し始めるのです」と、筆頭著者でワシントン大学の生物学教授ジェフリー・リッフェル氏はGeekWireに語った。このデータは、新しいタイプの蚊取り器の開発につながる可能性がある。  

この発見は「大きな進歩」だと、ミューレンバーグ大学生物学科長で昆虫学者のマーテン・エドワーズ氏は述べた。「この研究は、二酸化炭素の検知と視覚という2つの異なる感覚入力の相互作用を厳密に検証した点で他に類を見ないものです。」 

リフェル氏によると、蚊は約30メートル、あるいはそれ以上離れた場所から二酸化炭素を感知できるという。また、蚊は明るい背景に対して暗く見えるコントラストの高い物体を探すことが知られている。

リフェル氏とその同僚たちは、蚊も特定の色に引き寄せられるかどうかを調べようとした。例えば、ツェツェバエは青色に引き寄せられるため、病原性害虫を寄せ付けないために青色のトラップが使用されるようになった。

ワシントン大学の昆虫風洞は、蚊の好みを研究するために設置されています。長さ7フィート（約2メートル）のこの装置は、最大100匹の昆虫の飛行パターンを同時に分析できます。また、蚊のメタバースのように、床に点として様々な色を表示したり、蚊に様々な匂い（例えば、蚊の好物である二酸化炭素など）を嗅がせたりすることも可能です。   

「まるで蚊とWiiで遊んでいるようなものです」とリフェル氏は言う。「彼らと一緒に、こういったバーチャルリアリティゲームを遊ぶことができるようになるんです」

研究者らは約1万2000匹の蚊を検査し、130万通りの飛行軌跡を数えた。研究は、デング熱、ジカ熱、黄熱病などの病気を媒介するネッタイシマカ（Aedes aegypti）と、マラリアを媒介するハマダラカ（Anopheles stephensi）を対象に行われた。

蚊は人間の皮膚の赤やオレンジ色を巣にしていた。金曜日にネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載された研究の方法のセクションによると、その中には「vile 45」と呼ばれるものも含まれており、「安価な日焼けローションを使用する人の皮膚の腐敗したオレンジ色と一致していた」という。

蚊は二酸化炭素の匂いを嗅いだ場合にのみ、これらの色に引き寄せられました。蚊はシアン色を好みましたが、緑、紫、青、白には反応しませんでした。

蚊にとって、誰の肌も同じに見えます。オレンジと赤は、あらゆる肌の色の人において、支配的な色調です、とリフェル氏は言います。「肌のトーンや色合いは関係ありません。」

「蚊が私たちが『色』と認識しているものを『認識』しているかどうかは誰にも分かりません」とエドワーズ氏は述べた。しかし、蚊は「人間の皮膚から反射する光の波長に、非常に活発に、そして断固として反応しました」。二酸化炭素にさらされた時にのみ色に反応したという事実は、「直感的に納得できます。なぜなら、蚊は一般的に呼吸していない人を刺さないからです」とエドワーズ氏は述べた。

研究者らは二酸化炭素を感知する能力が低下した変異蚊も評価し、赤とオレンジに焦点を絞ることができないことを発見した。赤オレンジの視覚が低下した変異蚊も同様であった。

この研究結果は、さまざまな民族の被験者が蚊の入った箱に手を入れることに自発的に同意した実験によって裏付けられた。

この発見は、蚊がどのようにして人間を見つけて刺すのかという理解を深めるものである。

二酸化炭素は、蚊の視覚系を活性化させる長距離刺激となります。蚊はその後、人間の皮膚を探し始める準備を整えます。リフェル氏の推定によると、蚊は1.5～4.5メートル離れた場所から色で皮膚を感知できるそうです。また、体温や皮膚の匂いも感知でき、刺すかどうかの判断材料となります。

「感覚を組み合わせるというこの技は古代から存在し、おそらく他の蚊にも共通しているのでしょう」と、リフェル博士の新たな研究についてエドワーズ氏は述べた。「この研究は、より優れた蚊取り器の設計など、幅広い応用が期待できます。」  

この新たな研究は、「蚊を非常に引き寄せる」人々、つまり蚊を「非常に引き寄せる」人々に関する最近の別の研究に続くものである。ロックフェラー大学の研究者らが主導したこのプレプリント研究では、そのような人々は独特の皮膚の匂いを持っていると結論づけられている。

リフェル氏は、熱帯地域で軍隊がカーキ色の服を着用するようになったのは、蚊の駆除が起源かもしれないと指摘する。カーキ色は周囲の環境とのコントラストを最小限に抑え、蚊は緑、青、白の混ざった色調に反応しない。同様に、軍隊は100年以上前にドレスシャツの色を濃い青から薄い青に変更したが、これも蚊の侵入を防ぐためだった。

一方、リフェル氏のチームはより優れた蚊取り器の開発に取り組んでいる。「このトラップは100年くらい変わっていないよ」と彼は軽蔑的に言った。「白いものばかり使われている。蚊は白いものが大嫌いなんだ」  

研究チームは、ホームセンターで販売されているトラップの色やその他の要素を改良した。未発表の研究では、改良によって蚊の捕獲率が5～10倍向上したという。

この新たな研究には、カリフォルニア大学サンタバーバラ校とフライブルク大学（ドイツ）の研究者も参加した。