Nichts bringt eine weibliche Mücke so in Schwung wie der Gestank von menschlichem BO. Die Jagd kann aus mehr als 100 Fuß Entfernung beginnen, mit einer Atemwolke, die Kohlendioxid auf das knubbelige Sinnesorgan über dem Mund des Insekts weht. Ihre Sinne sind gefangen, sie fliegt in Richtung der Person, bis ihre Antennen mit dem scharfen Duft der Haut zu summen beginnen. Noch näher gelockt, greift sie die Körperwärme ihres Gastgebers auf und landet dann auf einem Landeplatz aus Fleisch, das sie mit ihren Beinen schmecken kann. Sie durchsticht ihr Opfer mit ihrem speerartigen Mandrin und schlürft das eisenreiche Blut darin.
Das gesamte Ritual ist kompliziert und obsessiv – und fast unmöglich zu stören. Von mehr als 3.500 Mückenarten, die auf dem Planeten herumschleichen, knabbern weniger als 10 Prozent (und nur die Weibchen) gerne an Menschen. Aber wenn sie erst einmal auf der Suche nach Menschen sind, werden sie weder Regen noch Zapper noch Citronella-Kerzen davon abhalten. Von den Spitzen ihrer Antennen bis zu den Unterseiten ihrer kleinen Insektenfüße strotzen diese menschenliebenden Moskitos vor menschlicher Wahrnehmungsausrüstung, sagt Leslie Vosshall, Neurobiologin an der Rockefeller University. „Sie sind wirklich darauf bedacht, uns zu finden.“
Selbst aggressive genetische Eingriffe reichen nicht aus, um einen Mückenstich abzuwehren. Das Genom einer Art namens Aedes aegypti– ein gestreifter Skeeter, der sich bevorzugt von Menschen ernährt und Viren wie Dengue, Zika, Gelbfieber und Chikungunya in unser Blut transportieren kann – codiert mehr als 300 verschiedene Arten von chemischen Sensoren, die den Insekten helfen, sich in ihrer Welt zurechtzufinden. Forschern ist es gelungen, Tweaks einzuführen, die mit mehr als 100 dieser Gene gleichzeitig umgehen, und dennoch „finden und beißen diese mutierten Mücken immer noch Menschen, was mich einfach umhaut“, sagt Meg Younger, Neurobiologin an der Boston University. Der größte Fortschritt, den Wissenschaftler durch diese Techniken gemacht haben, besteht darin, die Anziehungskraft der Insekten auf uns ungefähr zu halbieren, sagt Joshua Raji, ein Sensorikbiologe an der Johns Hopkins University.
Der Grund ist ehrlich gesagt deprimierend, wie Vosshall, Younger und ihre Kollegen herausgefunden haben. Ihre jüngste Arbeit zeigt, dass die Geruchserkennungssysteme von Moskitos im Gegensatz zu denen vieler anderer Tiere Patchwork, chaotisch und voller Ausfallsicherungen sind, die den Geruchssinn der Insekten außerordentlich schwer zu überlisten machen. Es ist eine wesentliche Anpassung für eine Kreatur, die sich stark auf uns konzentriert: „Sie finden einen Weg, um zu überleben“, sagte mir Raji. Die Insekten sind buchstäblich mit einem Backup-Plan nach dem anderen codiert, um uns zu verfolgen.
Jahrelang waren sich Wissenschaftler sicher, dass Mücken Geruch erkennen nicht auf so komplizierte Weise arbeiten. In den 1990er Jahren führten Forscher eine Reihe von Experimenten durch, die darauf hindeuteten, dass Tiere im gesamten Baum des Lebens, einschließlich uns Menschen, ein ziemlich standardisiertes riechendes MO abonnierten: Um unterschiedliche Gerüche abzuleiten, produzieren Kreaturen viele, viele Arten von Riechnervenzellen, jede davon sie empfindlich auf genau eine bestimmte Geruchsart. Wenn komplexe Düfte eindringen, schmiegen sich ihre einzelnen Komponenten in Rezeptoren auf verschiedenen Neuronen, wie Stecker, die in Steckdosen passen. Die hochgefahrenen Neuronen senden dann Signale auf parallelen, unabhängigen Bahnen an das Gehirn und halten ihre Informationen getrennt, bis ein zentraler Knotenpunkt im Noggin des Tieres alles zusammenbricht, sagt Margo Herre, eine Neurobiologin, die bei Vosshall ausgebildet wurde. Es ist ein additives System von Schaltern, das, richtig codiert, Pik-Präzision bringt: Auslösung Neuron A könnte bedeuten, dass etwas Haselnussartiges in der Nähe ist. Aber hinzufügen Neuron B und Neuron C zu der Mischung, und das könnte darauf hindeuten, dass es sich tatsächlich um Nutella handelt. Wissenschaftler nannten dies die „ein Rezeptor, ein Neuron“-Regel, und jahrzehntelang, so erzählte mir Raji, dachten alle, sie würden sie in so gut wie jedem Geschöpf finden, das einen Geruchssinn besitzt.
Aber Moskitos, Geißeln, die sie sind, waren erfreut, dieses nette, ordentliche Dogma zu nehmen und es total zu vermasseln. Vosshalls Team entdeckte, dass ihre olfaktorischen Neuronen nicht nur auf einen einzigen Geruch reagieren; viele von ihnen erkennen stattdessen mehrere Düfte. Ihre Oberflächen sind mit mehreren Arten von Rezeptoren besetzt, die alle leicht unterschiedlich konfiguriert sind, wie ein universeller Steckdosenadapter. Nicht mehr Neuronen-Subtypen A+B+C alle müssen aktiviert werden, um dem Gehirn mitzuteilen, Thar ein Snack sein; Jeder könnte diese Informationen möglicherweise alleine weitergeben. Das ist praktisch, wenn menschliches Blut auf der Speisekarte steht: Dank der Launen von Genetik, Ernährung, Lebensstil, Umwelt und mehr „riechen wir alle sehr unterschiedlich“, sagt Andrea Gloria-Soria, Entomologin an der Connecticut Agricultural Experiment Station . Ein olfaktorisches System, das mit seiner Verkabelung locker ist, kann die Wahrscheinlichkeit erheblich erhöhen, dass die durchschnittliche Moskito-Geruchszelle reagiert, wenn etwas Köstliches vorbeischlendert.
Moskitos verlieren wahrscheinlich etwas an Schärfe, wenn sie ihre Zellen wie Multitools stapeln, sagte mir Herre. Obwohl ein Neuron, das durch eine Menge verschiedener Dinge provoziert wird, eher Beute erkennt, wird es auch große Probleme haben, sie zu unterscheiden die Einer seiner vielen Auslöser dreht seine Zahnräder. Aber für hungrige Mücken ist das vielleicht keine so schreckliche Steuer: Solange die Insekten einen lebensfähigen Wirt ausfindig machen können, ist es ihnen egal, wer von uns es ist. (Ist es ein Mensch oder ein Tänzer? Spielt keine Rolle – solange es Blut gibt.)
Das System ist „wirklich überflüssig“, sagte mir Younger, so sehr, dass es ziemlich schwierig ist, es zu knacken. Menschen, die tun nach den traditionellen Regeln des Schnüffelns riechen, sind leicht zu täuschen: Eine Mutation, die nur einen Rezeptortyp betrifft, kann jedes tragende Neuron außer Funktion setzen. Bei Moskitos würde eine solche Sabotage jedoch eine unpraktische Anzahl von genetischen Änderungen erfordern, sagte Vosshall – was bedeutet, dass es wenig Hoffnung für, sagen wir, künstliche Moskitos gibt, die unseren Körper nicht erschnüffeln können oder wollen. „Sie sind wirklich die ultimativen Raubtiere“, sagt Omar Akbari, Biologe an der UC San Diego. „Sie können keinen einzigen Menschen auf der Erde finden, der nicht mindestens einmal gebissen wurde.“
Mücken, die Menschen durchdringen, könnten einen guten Grund haben, so anhänglich zu sein. Menschen sind super sozial und super haarlos, ein sauberes und bequemes Sammelsurium. Unser Blut hilft, sich entwickelnde Eier zu ernähren, und unsere Objekte und Architektur sammeln stehendes Wasser und bieten den Insekten einen perfekten Ort, um ihre Jungen zu züchten. Jeder von uns ist ein Moskito-„Walmart“, wie Vosshall es ausdrückte – ein One-Stop-Shop für alle Babyaufzuchtbedürfnisse der Kreaturen.
Die Verliebtheit der Insekten in uns ist kostspielig: Durch die vielen, vielen tödlichen Krankheitserreger, die sie tragen, töten Mücken mehr Menschen als jedes andere Tier auf der Erde (außer uns). Bestimmte Arten daran zu hindern, uns zu beißen, indem sie an ihren Geruchssystemen herumspielen oder auf andere Weise, bleibt ein wichtiges Ziel der globalen Gesundheit. Ein Weg nach vorne beinhaltet Bevölkerungskontrolle. Akbaris Team ist zum Beispiel eines von vielen, die sterile männliche Mücken entwickeln, die nach ihrer Freilassung mit unveränderten Männchen um Partner konkurrieren, aber nur nicht lebensfähige Eier zeugen. Andere Forscher züchten Stämme, die modifizierte Gene in krankheitsübertragende Arten einführen, wodurch ihre Nachkommen weniger in der Lage sind, Krankheitserreger von Mensch zu Mensch zu chauffieren, oder ihre Überlebenswahrscheinlichkeit weitaus geringer wird.
Auch wenn das Abschalten der Geruchszellen von Moskitos eine Sackgasse ist, kann die Erforschung der Funktionsweise ihres Geruchssinns immer noch bei der Entwicklung neuer Abwehrmittel helfen, die Tonnen ihrer chemischen Sensoren auf einmal angreifen könnten, sagte Gloria-Soria zu mir. Es wird zum Beispiel angenommen, dass DEET zumindest teilweise auf diese Weise funktioniert – obwohl Wissenschaftler nach jahrzehntelanger Forschung immer noch genau herausfinden, wie, und einige Arten jetzt Resistenzen gegen das Zeug entwickeln. Die Untersuchung des Skeeter-Geruchs könnte uns zu besser verständlichen Alternativen führen, die nicht ganz so fettig und eklig sind.
Oder vielleicht liegt die beste Lösung nicht darin, Mücken abzuwehren, sondern sie besser zu ködern. Anstatt uns mit Dreck zu beschmieren, der unsere schmackhafte Haut giftig macht, könnten wir vielleicht Fallen erfinden, die Mücken mit etwas ablenken, das noch verführerischer riecht als ein heißer, verschwitzter, mundatmender Mensch. Raji erzählte mir, dass einige Wissenschaftler an Rezepten mit Milchsäure, Ammoniak und Kohlendioxid basteln, um Skeeterinnen anzulocken Parfüm der Menschen Schlingen. Wenn dies der Weg der Zukunft ist, wird es ein ziemlicher olfaktorischer Flex sein: eine Möglichkeit, zu nutzen, wie sehr Mücken uns lieben, um sicherzustellen, dass sie uns nie zu nahe kommen.