I ricercatori della North Carolina State University e collaboratori di tutto il mondo hanno mappato l’albero della vita delle zanzare, un passo importante verso la comprensione di tratti importanti, come il modo in cui gli insetti scelgono i loro ospiti, si nutrono di sangue e diffondono le malattie. I risultati aiuteranno i ricercatori a fare previsioni migliori per modellare la trasmissione delle malattie e capire cosa rende alcune zanzare portatrici di malattie migliori rispetto ad altre.
La ricerca suggerisce che l’evoluzione delle zanzare negli ultimi 200 milioni di anni rispecchia la storia della Terra di spostamenti delle masse terrestri e di cambiamenti degli organismi ospiti, afferma il dottor Brian Wiegmann, professore di entomologia William Neal Reynolds presso la NC State e autore corrispondente di un articolo che descrive la famiglia delle zanzare. albero, pubblicato in Comunicazioni sulla natura.
“Questo progetto in corso crea una risorsa di big data che estrae la letteratura accademica con osservazioni pubblicate sulle fonti di sangue che le zanzare bevono, da animali diversi come i pesci agli esseri umani”, ha detto Wiegmann. “Si concentra esplicitamente sulla raccolta di dati per dedurre aspetti della biologia delle zanzare in modo contestualizzato. Ciò significa collegare l’albero genealogico, o filogenetico, con la narrazione della vita sulla Terra: storia geologica, storia del clima e storia dell’organismo.”
Mentre i ricercatori analizzavano attentamente la letteratura accademica per catturare quante più informazioni possibili pubblicate sulle zanzare, le nuove tecniche di sequenziamento genomico hanno anche permesso loro di prendere zanzare vecchie di decenni – alcune tenute in posizione da spilli all’interno di collezioni di insetti – e di catturarne una grande quantità. di informazioni sulle loro somiglianze genetiche solo da frammenti dei loro progetti genetici, o genomi.
“Molte ricerche vengono svolte sulle zanzare importanti e non si sa molto sull’incredibile diversità delle zanzare in tutto il mondo”, ha detto Wiegmann. “Ora abbiamo gli strumenti per campionare le informazioni genetiche in modo più rapido e molto approfondito. E quindi era giunto il momento di fare un grande tentativo di inserire i vettori delle malattie e le ben note zanzare nel contesto in cui si sono evoluti.”
Mettendo insieme le informazioni genetiche e pubblicate, i ricercatori hanno ottenuto alcuni risultati degni di nota che possono essere valutati rispetto ai modelli e alle distribuzioni attuali.
Le zanzare sono un gruppo antico – circa 217 milioni di anni – che probabilmente ha avuto origine in Sud America prima che fosse il Sud America, su una grande massa terrestre chiamata Gondwana che non si era ancora divisa.
“Eventi importanti come la deriva dei continenti hanno certamente influenzato la diversificazione delle zanzare”, ha detto Wiegmann.
“I dati genomici confermano che l’alimentazione sanguigna si è evoluta molto presto, prima che alcuni gruppi di vertebrati, come mammiferi e uccelli, fiorissero sulla Terra”, ha detto Wiegmann. “Le zanzare si sono evolute insieme a loro con una nuova strategia di alimentazione sviluppando aghi ipodermici per la bocca e nutrendosi di sangue in modo che le femmine abbiano molte proteine per sviluppare uova mature.”
E sebbene non esista alcun contenuto intestinale di zanzare di centinaia di milioni di anni fa, Wiegmann afferma che probabilmente i dinosauri fornivano pasti di sangue alle zanzare.
“Prima che i mammiferi diventassero i principali ospiti sulla Terra, doveva esserci qualcos’altro di cui si nutrivano le zanzare. La nostra ricerca suggerisce che le zanzare iniziarono a nutrirsi di anfibi e poi si spostarono su altri gruppi – rettili e uccelli – mentre questi gruppi fiorivano durante il Era giurassica tra circa 200 milioni e 145 milioni di anni fa.”
Wiegmann ha detto che il lavoro sull’albero genealogico delle zanzare continuerà.
“L’albero genealogico finisce per essere una mappa stradale per i tipi di adattamenti che hanno portato al motivo per cui alcune zanzare sono così importanti vettori di malattie e altre no”, ha detto Wiegmann. “Se capiamo quali sono le zanzare cattive e le inseriamo nel contesto che ha portato a diventare vettori di malattie umane, allora possiamo capire di più su come potrebbero essere presi percorsi simili, o come possiamo prevedere perché alcune zanzare sono portatori di virus e altro non lo sono.”
Il finanziamento per la ricerca è arrivato dalla National Science Foundation con la sovvenzione DEB-17534376. John Soghigian, Charles Sither, Silvia Andrade Justi, Gen Morinaga, Brian K. Cassel, Christopher J. Vitek, Todd Livdahl, Siyang Xia, Andrea Gloria-Soria, Jeffrey R. Powell, Thomas Zavortink, Christopher M. Hardy, Nathan D. Burkett-Cadena, Lawrence E. Reeves, Richard C. Wilkerson, Robert R. Dunn, David K. Yeates, Maria Anice Sallum, Brian D. Byrd, Michelle D. Trautwein, Yvonne-Marie Linton e Michael H. Reiskind sono coautori la carta.
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