Un modello matematico prevede il volo delle zanzare in cerca di sangue

Sviluppato un modello matematico in grado di prevedere il volo delle zanzare in cerca di sangue : mostra in 3D come cambiano le loro traiettorie in risposta a stimoli sensoriali , ad esempio la presenza della sagoma di una persona o l' odore dell' anidride carbonica emessa col fiato. Il risultato, utile a progettare trappole e strategie di controllo più efficaci , è pubblicato sulla rivista Scienec Advances dai ricercatori del Georgia Institute of Technology e del Massachusetts Institute of Technology negli Stati Uniti.

Lo studio si basa su una serie di esperimenti fatti con un centinaio di zanzare della specie Aedes aegypti , una delle più pericolose perché vettore di malattie come la febbre gialla , la dengue , la chikungunya e Zika . Gli insetti sono stati messi all'interno di una stanza rettangolare, lunga e bianca, leggermente inclinata , con delle telecamere posizionate lungo il perimetro per riprendere le traiettorie di volo. In alcuni esperimenti, è stata posizionata una sfera di polistirolo nera su un supporto per rappresentare un semplice segnale visivo. In altri casi, è stata messa una sfera bianca con un tubo al suo interno che emetteva anidride carbonica a una velocità simile a quella della respirazione umana, per simulare la presenza di un segnale chimico. Poi è stata usata una sfera nera che emetteva anidride carbonica, per unire segnali visivi e chimici. Infine, nella stanza è entrato un volontario umano con indosso un indumento protettivo nero da un lato e bianco dall'altro. In 20 esperimenti, il team ha generato oltre 53 milioni di punti dati e più di 477.220 traiettorie di volo delle zanzare, che sono state poi usate per sviluppare un modello del comportamento di volo degli insetti.

I risultati dimostrano che le zanzare, quando riescono a vedere solo un potenziale bersaglio , adottano un approccio 'a volo diretto ', tuffandosi rapidamente verso il target per poi allontanarsi se non rilevano altri segnali che confermino la presenza dell'ospite. Quando non riescono a vedere un bersaglio ma percepiscono un segnale chimico come l' anidride carbonica , si fermano un attimo, rallentano e svolazzano avanti e indietro per rimanere vicine alla fonte .
È interessante notare che se le zanzare ricevono sia segnali visivi che chimici , ad esempio quando vedono una sagoma e percepiscono l'anidride carbonica, passano a uno schema di volo orbitale, muovendosi intorno al bersaglio a velocità costante mentre si preparano ad atterrare, proprio come uno squalo che gira intorno alla sua preda.
"Il nostro lavoro suggerisce che le trappole per zanzare necessitano di esche multisensoriali specificamente calibrate per tenerle impegnate abbastanza a lungo da poterle catturare ", conclude il matematico Jörn Dunkel del Mit.