«Скорость передачи малярии человеку в значительной степени определяется временем, которое требуется паразитам, чтобы развиться в комаре», – сказал Мэтью Томас, профессор и ученый Хака в области экологической энтомологии Пенсильванского университета. "Чем быстрее развиваются паразиты, тем больше шансов, что комар проживет достаточно долго, чтобы паразиты завершили свое развитие и передались человеку."
По словам Томаса, предыдущая работа предполагала, что при более низких температурах паразиты малярии развиваются слишком медленно, чтобы передаваться людям во время жизни комаров. По его словам, эта работа проводилась почти 100 лет назад с использованием российского вида комаров.
«Наше исследование является первым с 1930-х годов, в котором изучается взаимосвязь между температурой и развитием малярийных паразитов», – сказал Томас. "Наши результаты бросают вызов этой давней модели биологии малярии."
Для проведения своих экспериментов исследователи использовали два наиболее важных в мире вида малярийных комаров – Anopheles stephensi и Anopheles gambiae. Они содержали этих зараженных малярией комаров в лаборатории при различных температурах от 16 до 20 градусов по Цельсию или от 60 до 68 градусов по Фаренгейту. Они поддерживали отдельную контрольную группу комаров при температуре 27 градусов по Цельсию, или около 80 градусов по Фаренгейту, что является температурой, при которой передача малярии обычно наиболее высока.
Кроме того, команда изменила дневную температуру на 10 градусов по Цельсию – на 5 градусов по Цельсию выше и ниже среднесуточного значения – поскольку такое изменение температуры является обычным явлением в естественных условиях, когда ночью прохладнее, а днем теплее.
Результаты опубликованы в выпуске журнала Biology Letters от 26 июня.
Традиционная модель оценивает, что паразитам в комарах требуется 56 дней для развития при температурах чуть выше минимального порога для развития – прохладных 18 градусов по Цельсию или 64 градусов по Фаренгейту.
Однако текущее исследование показывает, что для такого развития Anopheles stephensi требуется всего 31 день.
Исследователи также обнаружили, что изменение температуры на этом более прохладном конце диапазона способствует более быстрому развитию паразитов. Паразиты развиваются всего за 27 дней при 18 градусах Цельсия или 64 градусах Фаренгейта в реальных условиях переменной температуры.
«Наша работа показывает, что даже небольшое повышение температуры может резко увеличить заражение людей малярией, потому что паразиты развиваются намного быстрее при таких более низких температурах, чем предполагалось ранее», – сказала Джессика Уэйт, старший научный сотрудник Пенсильванского университета. "Скорость развития паразитов еще больше возрастает, когда температура колеблется естественным образом, от более прохладной ночью до более высокой днем."
По словам Уэйта, результаты исследования могут иметь значение для миллионов людей, живущих в высокогорных районах Африки, таких как Кенийское и Эфиопское нагорья, а также в Южной Америке.
«Поскольку температура повышается с изменением климата, например, инфекционные комары в районах, прилегающих к горам, могут передавать паразита выше в горы, чем в прошлом», – сказала она. "Наши результаты показывают, что небольшое повышение температуры может привести к большему увеличению риска передачи, чем считалось ранее."
Среди других авторов статьи – Ынхо Су, научный сотрудник по энтомологии и Институтам естественных наук им. Хака, и Пенелопа Линч, младший научный сотрудник Университета Эксетера.
Эта работа была поддержана Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний, Национальным научным фондом и Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.