Come fanno le zanzare a sentire la presenza di sangue umano

Al mondo esistono oltre 3.500 specie di zanzare, ma solo un piccola manciata di queste si nutre del nostro sangue, quanto basta però per renderle – oltre che tra gli animali più odiati del pianeta – anche un importante vettore di pericolose malattie. Le zanzare femmine adulte (ed esclusivamente loro) si nutrono di sangue per ricavare le proteine necessarie allo sviluppo delle loro uova, tuttavia quando pungono possono inconsapevolmente trasmettere con la saliva virus o altri patogeni responsabili di malattie molto pericolose come malaria, dengue, zika e tante altre.

Le zanzare utilizzano soprattutto l'olfatto e la CO2 che rilasciamo nell'aria per capire in che direzione muoversi per individuare le potenziali prede, ma una volta avvicinatesi al bersaglio volano anche a vista seguendo alcuni specifici colori. Quindi più che percepire il sangue, rilevano la presenza di una potenziale fonte di sangue, di solito genericamente mammiferi, anche se come vedremo alcune particolari popolazione hanno evoluto una certa predilezione per gli esseri umani. Analizziamo quindi un po' più nel dettaglio come fanno le zanzare a scegliere chi pungere e come mai alcune hanno sviluppato una particolare predilezione per la nostra specie.

Il ruolo dei recettori olfattivi

Le zanzare femmine scelgono le proprie vittime grazie sopratutto all'olfatto, il vero "superpotere" di questi piccoli insetti succhiasangue. Nelle loro antenne si trovano infatti i recettori olfatti capaci di "captare" praticamente qualsiasi odore. I filamenti che si vedono alle estremità – e che somigliano a dei peli – in realtà sono i recettori che si attivano al contatto con le goccioline d'acqua sospese nell’aria, i cosiddetti droplet, che inviando un impulso elettrico all'olfatto consentono alle zanzare di "annusare" l'aria.

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Dei 72 tipi diversi di recettori per gli odori presenti sulle sue antenne, almeno 27 sono specializzati per rilevare le sostanze chimiche presenti nel sudore e le antenne sono così potenti che possono distinguere anche una singola molecola tra milioni di altre molecole. La pelle umana rilascia circa 350 sostanze odorose differenti e molte di queste attirano le zanzare. L'odore può però essere molto diverso da persona a persona ed è influenzato da tanti fattori come la genetica, la dieta, lo stile di vita e dai cambiamenti ormonali.

Ma è anche l'anidride carbonica che produciamo attraverso la respirazione ad attirare, anche da notevole distanza, le zanzare. Uno studio pubblicato su Nature Communications ha analizzato il comportamento di 12.300 esemplari di Aedes aegypti, la zanzara della febbre gialla, specie originaria dell'Africa ma ormai ampiamente diffusa in diverse regioni tropicali e temperate di tutto il Pianeta. La prima cosa che il team di scienziati ha scoperto è che, in assenza di odori, le zanzare non fanno nulla: per attivarsi nella ricerca di una preda hanno bisogno soprattutto di un particolare stimolo olfattivo, ovvero proprio la CO2.

Tutto questo significa che ogni essere umano può più o meno attirare le zanzare a seconda di quanta anidride carbonica rilascia o in base al mix di odori presenti nel suo sudore. Più siamo grossi, quindi, più CO2 rilasciamo attraverso la respirazione e le persone minute o di corporatura esile vengono quindi punte molto meno di quelle di taglia maggiore, che inconsapevolmente ne attirano molte di più. Anche essere in dolce attesa ha come conseguenza una maggiore produzione di CO2. Le donne incinte, infatti, devono respirare per due e producono circa il 20% in più di anidride carbonica rispetto alla norma.

Persino bere alcolici rientra tra le attività che maggiormente attirano le zanzare. Uno studio del 2002 ha permesso di dimostrare che le persone che avevano bevuto birra attiravano molte più zanzare di quelle sobrie, così come quelle che praticano intensa attività fisica. In questi casi sono gli irresistibili mix di sostanze odorose e sudore a segnalare il banchetto agli insetti.

Anche però il gruppo sanguigno gioca un ruolo chiave nella scelta delle vittime. Le persone che appartengono al gruppo 0 vengono punte circa il doppio rispetto a quelle del gruppo A, mentre quelle appartenenti al gruppo B si trovano più o meno nel mezzo, come ha evidenziato per esempio uno studio del 2019. I risultati di un altro studio pubblicato nel 2004, invece, avevano già dimostrato che le zanzare si posano con una percentuale significativamente maggiore proprio sulle persone appartenenti al gruppo 0 (83,3%) rispetto al gruppo A (46,5%), tuttavia gli studi sui gruppi sanguigni sono ancora in fase di approfondimento e non del tutto definitivi.

Il ruolo dei fattori ambientali

Con la diffusione globale della popolazione umana con zanzare al seguito, alcune di queste si sono evolute nel tempo specializzandosi proprio nel prediligere la nostra specie. Tuttavia, le cause precise di questo cambiamento comportamentale sono poco conosciute. Se è vero però che la maggior parte delle zanzare non sembra fare troppa distinzione tra esseri umani e altri animali, alcune sembrano essersi specializzate anche in virtù di alcuni precisi fattori ambientali.

Secondo infatti uno studio pubblicato su Current Biology nel 2020 sembrano essere soprattutto due i fattori che hanno guidato l'evoluzione delle zanzare nel preferire il nostro sangue: il clima e l'urbanizzazione. Utilizzando sofisticati modelli statistici, i risultati delle analisi sulla variazione nelle preferenze di alcune specifiche popolazioni africane di Aedes aegypti, hanno mostrato che il 65% delle preferenze verso la nostra specie era correlato all'intensità delle stagioni secche e un ulteriore 18% potrebbe essere invece spiegato dalla densità della popolazione umana.

Questo risultato ha senso da un punto di vista evolutivo ed ecologico, se si considera che le zanzare femmine devono deporre le loro uova in acqua. Lì dove predomina un clima umido, gli insetti hanno molte possibilità di scelta per deporre le uova, comprese zone umide naturali come stagni, pozze e ristagni. In un ambiente secco, invece, è molto più difficile trovare pozze d'acqua, che si prosciugano il più delle volte ben prima della schiusa.

Di conseguenza, le zanzare che vivono in questi ambienti secchi e aridi hanno maggiori probabilità di trovare fonti d'acqua associate alle attività umane, una potenziale pressione selettiva che ha quindi spinto l'evoluzione di alcune popolazioni di zanzare verso una preferenza nei confronti degli esseri umani. Le aree più densamente popolate, inoltre, rendono ulteriormente vantaggioso per le zanzare prediligere il sangue umano, senza dubbio più abbondate e facilmente accessibile rispetto a quello di altre specie, tuttavia quest'ultima spiegazione manca ancora di un robusto supporto scientifico ed è più che altro speculativa, anche se probabile.

Il ruolo dei meccanismi sensoriali

Nella preferenza verso il sangue umano giocano certamente un ruolo chiave anche i meccanismi e le capacità sensoriali dei questi piccoli insetti. Come detto, le zanzare utilizzano soprattutto l'olfatto riconoscendo l'anidride carbonica e le numerose molecole odorose presenti nel sudore umano. Ma anche i colori – e quindi il nostro abbigliamento – possono però contribuire a renderci più o meno attraenti agli occhi delle zanzare.

Potrà sembrare strano, ma diverse specie di culicidi, la famiglia di ditteri a cui appartengono tutte le zanzare, sembrano essere particolarmente attratte dai colori scuri. Il colore preferito in assoluto pare essere proprio il nero, seguito dal rosso-arancione, dal blu e dal grigio. Meno attraenti sono invece quelli chiari come il verde, che a quanto pare non è molto gradito a questi insetti.

Lo studio già citato sul comportamento di Aedes aegypti ha dimostrato chiaramente che il sistema visivo degli insetti e i colori sono un elemento importante per la scelta del bersaglio da pungere. La scelta dei colori da indossare potrebbe quindi aiutare a scoraggiare o addirittura inibire la preferenza delle zanzare verso gli umani. In conclusione, le zanzare sembrano proprio essere progettate per scovare, seguire e succhiare sangue dalla nostra specie, ed è anche per questo se sono – da un punto di vista esclusivamente biologico – tra gli insetti più diffusi e di maggior successo del pianeta.