Essa pesquisa oferece a primeira visualização detalhada do comportamento de voo dos mosquitos e fornece dados mensuráveis que podem aprimorar métodos de captura e controle. Além de serem incômodos, os mosquitos transmitem doenças perigosas, como malária, febre amarela e Zika, que juntas provocam mais de 700.000 mortes anualmente.

A equipe também lançou um site interativo público que permite aos usuários explorar o movimento e o comportamento dos mosquitos.

Monitorando o Voo dos Mosquitos com Imagens em 3D

Para compreender como os mosquitos se orientam, os cientistas utilizaram câmeras infravermelhas 3D para observar como os insetos se movem ao redor de objetos utilizando sinais visuais e dióxido de carbono. Em seguida, eles introduziram uma pessoa em uma câmara controlada, mudaram as cores das roupas dele e registraram como os mosquitos voavam ao seu redor.

Os resultados, publicados na revista Science Advances, se concentraram nas fêmeas do mosquito Aedes aegypti (também conhecido como mosquito da febre amarela), uma espécie comum no sudeste dos Estados Unidos, na Califórnia e em diversas regiões do mundo.

Os Mosquitos Seguem Sinais, Não Uns aos Outros

Os dados sugerem que os mosquitos não se agrupam porque seguem uns aos outros. Em vez disso, cada inseto responde de forma independente aos sinais ambientais, embora acabem se agrupando no mesmo lugar ao mesmo tempo.

“É como um bar lotado,” disse David Hu, professor na Escola de Engenharia Mecânica George W. Woodruff e na Escola de Ciências Biológicas do Georgia Tech. “Os clientes não estão lá porque seguiram uns aos outros para dentro do bar. Eles são atraídos pelos mesmos elementos: bebidas, música e atmosfera. O mesmo se aplica aos mosquitos. Ao invés de seguir um líder, o inseto segue os sinais e acaba chegando ao mesmo lugar que os outros. Eles são bons imitadores um do outro.”

A Potente Combinação de Sinais Visuais e CO₂

Os pesquisadores realizaram três experimentos que ajustaram os alvos visuais e os níveis de dióxido de carbono. No primeiro teste, uma esfera preta atraiu os mosquitos, mas apenas quando já estavam voando em direção a ela. Após alcançarem o objeto, geralmente não permaneciam ali e rapidamente se afastavam.

Quando a equipe trocou o objeto preto por um branco e acrescentou dióxido de carbono, os mosquitos conseguiram identificar a fonte, mas apenas em curtas distâncias. Hu observou os insetos fazendo uma pausa breve, quase como se estivessem dando um “double take”, antes de se reunir nas proximidades.

Com a presença tanto de um objeto preto quanto de CO₂ simultaneamente, o efeito foi mais intenso. Os mosquitos se aglomeravam na área, permaneciam e tentavam se alimentar.

“Estudos anteriores mostraram que os sinais visuais e o dióxido de carbono atraem os mosquitos. Mas não sabíamos como eles combinavam esses sinais para determinar para onde voar,” disse Christopher Zuo, que conduziu a pesquisa enquanto era estudante de mestrado no Georgia Tech. “Eles são como pequenos robôs. Apenas tivemos que descobrir suas regras.”

Testes com Humanos Revelam Onde os Mosquitos se Direcionam

Após identificar a importância dos sinais visuais estáticos, Zuo testou o comportamento nele mesmo. Ele entrou em uma câmara vestido com diferentes roupas, incluindo tudo preto, tudo branco e roupas mistas.

Com os braços estendidos, ele permitiu que dezenas de mosquitos voassem ao seu redor enquanto câmeras registravam seus caminhos. Os dados foram posteriormente analisados no MIT para determinar as regras mais prováveis que orientavam seu movimento.

Os mosquitos se comportaram como se Zuo fosse simplesmente outro objeto. Os maiores agrupamentos se formaram ao redor de sua cabeça e ombros, que são as áreas mais comumente alvo dessa espécie.

Zuo usava um moletom de mangas longas, calças e uma cobertura na cabeça na câmara. Ele comentou que não foi picado com frequência.

Modelo Interativo Mostra o Comportamento dos Mosquitos

O modelo interativo da equipe e o site ilustram como os mosquitos mudam de direção, aceleram e desaceleram com base nos sinais visuais e CO₂. Os usuários podem alternar entre diferentes condições, incluindo cor, dióxido de carbono, ambos ou nenhum, e observar como até 20 mosquitos reagem. A plataforma também permite que os usuários façam o upload de imagens personalizadas como alvos.

Novas Ideias Podem Melhorar o Controle dos Mosquitos

Os pesquisadores acreditam que suas descobertas podem levar a estratégias de controle de pragas mais eficazes.

“Uma tática é usar armadilhas de sucção que dependam de pistas constantes, como liberação contínua de CO₂ ou fontes de luz estáveis, para atrair mosquitos,” disse Zuo. “Nosso estudo sugere que usá-las de forma intermitente e depois ativar a sucção em intervalos pode ser mais eficaz. Isso se deve ao fato de os mosquitos não costumarem permanecer próximos ao seu alvo quando ambos os sinais não estão sendo usados simultaneamente.”

Zuo e Hu colaboraram com o candidato a doutorado em engenharia mecânica Soohwan Kim. Os co-autores adicionais incluem Chenyi Fei e Alexander Cohen do MIT, juntamente com Ring Carde da Universidade da Califórnia em Riverside.