Малярийный комар является распространителем малярии — самого распространенного заболевания на земном шаре, японского энцефалита и брунгиоза. Малярия распространена более, чем в 100 странах Африки, Южной Америки и Азии. Малярией ежегодно заболевает миллионы человек. Так в 2014 году было зарегистрировано 214 млн. случаев заболевания. 480 тыс. больных умерли от малярии.
Максимум заболевших и умерших (до 90%) приходится на страны Африканского континента, расположенные южнее Сахары, где регистрируется наиболее тяжелая форма заболевания — тропическая малярия. Случаи малярии регистрируются в Индии, Шри-Ланку, Вьетнаме, Бразилии, Соломоновых островах и Колумбии. От малярии ежегодно умирает около 1 млн. детей. В ряде стран, где малярия не распространена, регистрируется более 30 тысяч случаев «завозной» малярии, 30% из которых заканчиваются летальным исходом.
Рис. 1. Распространенность малярии.
Семейство Culicidae (комары) относятся к подотряду Nematocera (длинноусые). Наиболее распространены комары рода Culex, Anopheles (подсемейство Anophelinae), Aedes, Culiceta, Mansonia (подсемейство Culicinae). Передаются плазмодии малярии самками комаров Anopheles. Из 400 видов комаров Anopheles только 30 являются переносчиками данной инфекции.
Малярийные комары передают человеку 4 вида малярийных плазмодиев:
Рис. 3. В момент укуса задняя часть брюшка малярийного комара приподнимается и находится под углом к кожному покрову.
Рис. 4. Укус комара Anopheles. В спокойном состоянии крылья у самок складываются вдоль брюшка в горизонтальном состоянии.
Как выглядит малярийный комар: строение насекомого
Глаза комара
Глаза комара фестончатые, состоят из множества омматидиев.
Рис. 5. Глаза комара фестончатые, состоят из множества омматидиев.
Ротовой аппарат
Ротовой аппарат комаров представляет собой колюще-режущий инструмент, представленный хоботком, который состоит из верхней и нижней губ, гипофаринкса (подглоточника) и двух пар верхних (мандибул) и нижних (максилл) челюстей.
Нижняя губа — это трубка. Она служит опорой для колющих стилетов. Через нее проходит кровь при всасывании. Кровь потребляют только самки, для которых она служит питательным элементом для созревания яиц. Самцы питаются только соками растений, поэтому колющие части ротового аппарата у них атрофированы.
Органами осязания и вкуса у комарам служат 5-членоковые щупики, отходящие от основания нижних челюстей. Их длина и форма служат отличительными признаками малярийных и немалярийных комаров: у малярийных комаров щупики и длина хоботка равны по длине и имеют на концах булавовидные утолщения, у немалярийных комаров щупики длиннее хоботка и не имеют булавовидных утолщений на концах.
Рис. 6. Строение малярийных комаров.
Антенны
Антенны или усики, расположенные на передней поверхности головы, выполняют функцию распознавания запахов и осязания. У самцов антенны покрыты густыми и пушистыми волосками, у самок — короткими и редкими.
Ноги, крылья и жужжальца
У малярийного комара имеется пара крыльев, три пары тонких ног и жужжальца, которые крепятся к груди комара.
Крылья комаров
Крылья у малярийных комаров удлиненно-овальные с большим количеством поперечных и продольных жилок, покрыты микротрихиями (мелкими волосками). У разных видов комаров свой рисунок. У малярийных комаров на крыльях можно видеть 4 бурых пятна. У немалярийных комаров — чередование темных и светлых пятен. У комара Anopheles в спокойном состоянии крылья складываются вдоль брюшка в горизонтальном состоянии.
Брюшко
Брюшко комаров составляют десять члеников, девятый и десятый их которых составляют часть наружного полового аппарата. Тело комаров вытянутое, головка маленькая, ноги длинные. При посадке у комаров рода Anopheles задняя часть брюшка приподнята, у немалярийных комаров брюшко располагается параллельно кожного покрова.
Жизнь самки состоит из повторяющихся циклов: поиска хозяина (добычи), кровососания, развития половых форм, полета к водоему и откладывания яиц. Такие циклы повторяются от 8 до 10 раз. При этом до 20% самок погибает.
Места выплода
До созревания яиц самки малярийных комаров скрываются в хорошо освещаемых и прогреваемых, богатых растительностью водоемах. Самки комаров рода Culex скрываются вблизи жилья — в ямах, канавах, бочках, сараях, чердаках, норах, искусственных водоемах.
Места нападения
Для созревания яиц самкам комаров нужна кровь человека или животного. Самки Anophelesmaculipennis чаще нападают в домах, Anopheles hyrcamus — под открытым небом, самки рода Cules — около жилища, в домах, рядом с населенными пунктами.
Сезонность
Период активности самок малярийных комаров с весны до осени. Максимум укушенных регистрируется в июле и августе. Самки немалярийных комаров чаще кусают человека в августе и сентябре. В тропиках период активности комаров достигает 8 — 10 месяцев, в экваториальных странах Африки — круглогодично.
Кладка яиц
Самки малярийных и не малярийных комаров откладывают яйца поодиночке на воду, немалярийные комары откладывают яйца так же около воды — на дно высохшего водоема или его берега.
Цикл развития комаров состоит из 4 стадий: яйца, личинки, куколки, имаго. При повышенной температуре и высокой влажности яйца паразита развиваются быстро.
Яйца комаров
У комаров рода Culex яйца склеены друг с другом и образуют «лодочку», свободно плавающую в воде. Они имеют продолговатую форму и расширенную переднюю часть с блюдцеобразным венчиком, позволяющим удерживаться на поверхности воды. На поверхности «лодочки» образуется характерная вогнутость.
Яйца самки комара Anopheles располагаются поодиночке, окаймлены вогнутым пояском, имеют 2 воздушные камеры-поплавки, позволяющие удерживаться на поверхности воды.
Яйца самка рода Aedes откладывает на дно пересыхающих водоемов, располагаются поодиночке, овальной формы, на одном из концов располагаются микропиле (маленький вход). Через 2 — 14 дней из яиц выходят личинки.
Рис. 10. Яйца комаров.
Рис. 11. Яйца и личинки комаров рода Culex.
Личинки
Личинки усиленно питаются и растут. До момента окукливания они увеличиваются более чем в 500 раз по объему и более чем в 8 раз по длине.
У личинок комаров Culex и Аеdes имеется особая дыхательная трубочка-сифон, которая отходит от предпоследнего (девятого) членика брюшка. При помощи трубочки-сифона личинки удерживаются у поверхности воды, располагаясь перпендикулярно поверхности водоема. Воздух в сифон попадает через дыхальца. Подобная конструкция помогает комарам выживать в сильно загрязненных водоемах, канавах, лужах, сосудах с водой и дуплах деревьев.
У личинок комаров Anopheles нет трубочки-сифона. Удерживаться им параллельно поверхности воды помогает пара стигм, отходящих от предпоследнего членика брюшка. Личинки выживают только в чистых водоемах.
Питание личинок происходит посредством тока жидкости с микроскопическими питательными веществами, который создают опахала, расположенные на головном конце. Размер частиц ограничен, что учитывается при применении пылевидных ядохимикатов.
Личинки в своем развитии проходят 4 стадии, разделяющихся линьками. Личинки после последней линьки превращаются в куколки.
Рис. 13. Личинка комара Anopheles у поверхности водоема (рисунок вверху) и Culex (рисунок внизу).
Рис. 14. На фото личинки комара Anopheles.
Куколки
В стадии куколки у насекомого появляются глаза, крылья, хоботок и ноги. Куколки комаров подвижны.
Куколки Culex и Аеdes имеют дыхательный сифон цилиндрической формы. Куколки Anopheles имеют дыхательный сифон в форме «почтового рожка». Эта стадия заканчивается выходом из хитиновой оболочки окрыленного комара — имаго. Фаза развития в воде до выхода окрыленной формы длится 14 — 30 дней. Чем теплее вода, тем быстрее происходит выход окрыленных форм насекомых.
Малярийные комары обитают рядом с жилищем человека — в нежилых постройках, вблизи водоемов (мест выплода). Днем самки и самцы прячутся по темным углам. В сумерки вылетают на поиски пищи, которую находят по запаху. Питаются насекомые растительными соками, молоком, употребляют раствор сахара и жидкость выгребных ям.
После спаривания самка должна насосаться крови, без которой яйца не развиваются, для чего они нападают на человека, домашних и диких животных. Скопления животных самки ощущают на расстоянии до 3-х км.
Самки сосут кровь от 0,5 до 2 минут и высасывают кровь больше, чем весит их тело — до 3 мг. Если это происходит весной и летом, то у самки формируются яйца. Если осенью — из насосанной крови формируется жировое тело, а яйца не развиваются.
После этого они прячутся в затемненных местах, чаще всего в жилище человека и помещениях, где содержится скот. Через 2 — 14 дней из яиц выходят личинки.
Зимуют насекомые в подвалах, погребах, кладовках, помещениях для животных — везде, где нет сквозняков и света. Зимой комары пребывают в состоянии оцепенения. Способность отложить яйца у самки появляется уже в середине зимы, но только после насасывания крови. Покидают свои убежища массово комары только в теплое время года, кусают на рассвете и в сумерках.
В теплые дни самки мигрируют к водоему, где откладывают яйца. Первая кладка яиц осуществляется перезимовавшими самками.
После откладывания яиц самки улетают на поиски пищи. Одна самка может повторить цикл откладывания яиц несколько раз.
Переносчиком малярийных плазмодиев являются комары рода Anopheles. При зимовке спорозоиты в организме самки погибают. Для ее инфицирования потребуется новое заражение от больного человека.
Рис. 17. Окрыленная форма комаров (имаго) Anopheles (рисунок вверху) и Culex (рисунок внизу).
Существует ряд особенностей у комаров рода Anopheles, знание которых позволяет оценить их роль в передаче инфекции:
Самки малярийных комаров питаются не только нектаром растений, но и сосут кровь млекопитающих, что позволяет им длительно выживать в зимние период и созревать яйцам.
Самки комаров рода Anopheles и другие виды комаров с двойным характером питания являются переносчиками ряда заболеваний. Малярийный комар переносит 4-х вида малярийных плазмодиев, возбудителя японского энцефалита и одного вида бругий. Комары рода Culex являются переносчиками японского энцефалита и 2-х видов филярий японского энцефалита.
У самок комаров рода Culex и Aedes наличие в клетках кишечного эпителия дезосом обеспечивает их слипание. У самок комаров рода Anopheles клетки кишечного эпителия бедны дезосомами.
Режущий аппарат хоботка Anopheles имеет по краю зубцы. У других видов комаров их нет. Гипофарингс, служащий для изливания слюны, на концах имеет пальцеобразные выросты, что увеличивает количество спорозоитов, попавших в кровь человека или животного. Этому же способствует наличие щели в слюнном канале. Рассеченные слюнные каналы позволяют самке комара пить кровь в 2 — 3 раза дольше, чем обычные комары.
Комары рода Anopheles прокалывают кожу под углом. Узкие ротовые части и изгибание колющих частей способствуют сосанию крови из самых поверхностных капилляров, где у больного малярией скапливается максимальное количество молодых спорозоитов.
Рис. 18. Схематическое изображение момента кровососания самкой Anopheles.
Рис. 19. В верхней части рисунка отображен процесс развития паразитов в теле комара (спорогония), в нижнее части рисунка — в организме млекопитающего (тканевая и эритроцитарная шизогония).
