特定の蚊は、黄熱やデング熱、ジカ熱などの感染症を媒介するため、人間にとって脅威です。
そして彼らは、交尾相手を探すのに、羽音と聴覚を利用しています。
アメリカのカリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）に所属するクレイグ・モンテル氏ら研究チームは、この点に着目し、遺伝子操作により聴覚を失った蚊を作り出しました。
そして、耳の聞こえないオスが交尾しなくなることを発見しました。
この新しい発見は、感染症を媒介する蚊の個体数を減らすための新たな戦略を生み出す可能性があります。
研究の詳細は、2024年11月4日付の科学誌『Proceedings of the National Academy of Sciences』に掲載されました。
目次
- 蚊は交尾に聴覚を利用する
- 耳が聞こえない蚊のオスは交尾をしない
- 聴覚の遺伝子を利用した新たな蚊対策
蚊は交尾に聴覚を利用する
寝室を飛び交う蚊の羽音は、私たち人間をイライラさせます。
しかし、蚊たちの中では、その羽音は魅力的なものです。
なぜなら、蚊は交尾相手を探すのに、互いの羽音とそれを識別する聴覚を利用するからです。
例えば、全世界の熱帯・亜熱帯地域に生息する「ネッタイシマカ（学名：Aedes aegypti）」のメスは、羽を約500Hzの周波数で羽ばたかせます。
それを聞いたオスはすぐに近くへ飛び立ち、自分の羽音を約800Hzに調整して響かせ、交尾相手と待ち合わせします。
互いの居場所が分かると、彼らはすぐに引き寄せられ、数秒間の空中交尾を行い、その後は別々の道へと分かれます。
ちなみに、一度交尾したネッタイシマカのメスは、二度と他のオスと交尾することはありません。
オスの精子を蓄えることができるため、一生その精子を利用して産卵するのです。
対照的に、オスは交尾後も精子を作り続けるため、常に新しいパートナーを探し、新たなメスと何度でも交尾しようとします。
交尾を繰り返すオスの蚊によって、蚊はどんどん増えてしまうのです。
蚊の個体数の増加は、蚊が嫌いな私たちを一層イライラさせるだけではありません。
ネッタイシマカは吸血する際の唾液で黄熱、デング熱、ジカ熱などの感染症を媒介する害虫であるため、人間にとって脅威なのです。
実際、ネッタイシマカによって年間4億人が感染し、そのうち約1億人が病気を発症しています。
では、ネッタイシマカの個体数を減らすために、効果的な方法はあるでしょうか。
モンテル氏ら研究チームは、ネッタイシマカの交尾に不可欠な「聴覚」に着目し、新たな蚊対策の道を開こうとしました。
耳が聞こえない蚊のオスは交尾をしない
今回、モンテル氏ら研究チームは、蚊の聴覚が彼らの交尾に影響を及ぼすと考えました。
そこで彼らは、ネッタイシマカの聴覚を失わせるため、聴覚と関連している遺伝子trpVaをノックアウト（遺伝子の機能を人工的に失わせること）しました。
このように遺伝子編集された蚊は、音に対して全く反応を示さず、聴覚と関連するニューロンでは電気活動も検出されませんでした。
研究チームは、遺伝子編集により、ネッタイシマカの耳を聞こえなくすることに成功したのです。
次に彼らは、耳の聞こえなくなった蚊を遺伝子編集していない蚊の集団の中に入れてどうなるか観察しました。
その結果、耳の聞こえないメスの蚊は、通常よりも苦労したものの、パートナーを見つけ交尾を成功させました。
このことは、メスが交尾相手を探すのに聴覚だけに頼っていないことを示しています。
一方、耳の聞こえないオスは、メスたちに全く反応を示さず、遺伝子編集されていないオスが数分の間に何度も交尾するのをただ見ていました。
モンテル氏も、「メスの羽音が聞こえないと、オスは興味を示さなかった」とコメントしています。
またオスの蚊の聴覚は、パートナーを探すだけでなく、彼らの欲望をかき立てるのに役立つようです。
研究チームがそれぞれのオスに、メスの羽音を聞かせたところ、遺伝子編集されていないオスは腹部を突き出して反応を示したにもかかわらず、耳の聞こえないオスはピクリとも動かしませんでした。
ほとんどの生物では、交尾行動が複数の感覚刺激の組み合わせで成り立っているため、モンテル氏は、オスの蚊について、「感覚を1つ奪うだけで交尾行動が完全に無くなるというのは興味深いことだ」と述べています。
ちなみに、今回の研究では、オスとメスで差が生じる理由は詳しく分かっておらず、この点は今後の研究で調査される予定です。
そして今回の成果によって、蚊対策の新たな道が開く可能性があります。
聴覚の遺伝子を利用した新たな蚊対策
感染症を媒介するネッタイシマカの個体数を減らすため、今回の研究は役立つでしょうか。
研究チームは、単にオスの蚊の耳を聞こえなくしたところで効果は薄いと考えています。
なぜなら、一部のオスの遺伝子を編集して交尾できなくしたとしても、他の野生のオスの蚊は、何度でも交尾を繰り返すことができるからです。
交尾をしないオスの代わりに他のオスがたくさん交尾をするだけなのです。
そのため研究チームは、今回の研究と既存の「不妊虫放飼」を組み合わせる方法を考えています。
不妊虫放飼とは、害虫駆除の方法の1つであり、人工的に不妊化した害虫を大量に放すことで害虫の繁殖を妨ぎます。
実際、特定の害虫においては、この方法で個体数を減らすことに成功しています。
しかし、蚊においてはそこまで成果が上がっていません。
だからこそ、今回の研究と組み合わせるのです。
まずオスの蚊（ネッタイシマカ）を不妊化させます。
そして今回の研究を応用して、聴覚に関わる遺伝子をノックアウトするのではなく、逆に過剰に活性化させます。
つまり、耳を聞こえなくするのではなく、他のオスよりも耳が良く交尾に敏感なオスを作るのです。
これにより、一般的なオスよりも競争力の高い不妊のオスが作られます。
彼らは、他のオスよりもすぐにメスを見つけて交尾を繰り返しますが、妊娠させることができません。
一方、交尾したメスは妊娠できませんが、他のオスとは二度と交尾をせず、子孫を増やすことができなくなります。
もし、この方法が実現するなら、ネッタイシマカの個体数を減らし、感染症の犠牲者も減らせるかもしれません。
蚊の交尾と聴覚に着目した今回の研究は、将来、感染症を減少させるための新たな道を開くかもしれないのです。
参考文献
Deaf mosquitoes lose their mojo, offering new population control option
https://newatlas.com/biology/deaf-mosquitoes-mating-population-control/
Deaf male mosquitoes don’t mate
https://news.ucsb.edu/2024/021664/deaf-male-mosquitoes-dont-mate
元論文
Deafness due to loss of a TRPV channel eliminates mating behavior in Aedes aegypti males
https://doi.org/10.1073/pnas.2404324121
ライター
大倉康弘: 得意なジャンルはテクノロジー系。機械構造・生物構造・社会構造など構造を把握するのが好き。科学的で不思議なおもちゃにも目がない。趣味は読書で、読み始めたら朝になってるタイプ。
編集者
ナゾロジー 編集部
