ネッタイシマカの人間の宿主への特殊化の起源と広がりのデート

グローバルに侵入する蚊の亜種のaedes aegypti aegyptiは、人間の生息地での噛みつきと繁殖に特化しているため、ヒトアルボウイルスの効果的なベクターです。最近の研究は、AEが西アフリカのサヘルで長くて熱い乾燥季節に適応したこととして、専門化が最初に生じたことを示唆しています。aegyptiは、繁殖のために人間の貯蔵水に依存しています。ここでは、人間の専門家集団の出現をデートするために、全ゲノムの反対分析を使用して、気候仮説をさらに調査します。重要なことに、私たちは、大西洋の奴隷貿易中にアフリカからの専門家の既知の移住を利用して、合体時計を調整し、そうでなければ可能なよりも古い進化イベントのより正確な推定を取得します。人間の専門家の蚊は、約5000年前、アフリカの湿気のある時代の終わりに、人間によって貯蔵されたサハラの乾燥と水がサヘルの独特の安定した水生ニッチになったとき、生態学的ジェネラリストから急速に分岐したことがわかります。また、人口ゲノム分析を使用して、以前に観察された人間の専門家対立遺伝子の主要な西アフリカの都市への流入をデートします。KumasiとOugadougouの一般主義的な遺伝的背景に存在する人間の専門家の祖先の領域の特徴的な長さは、過去20〜40年にわたって急速な都市化中に行動の変化が起こったことを示唆しています。まとめると、以前に観察された2つのシフトのタイミングと生態学的コンテキストが、AEでの人間の噛みつきへのシフトのタイミングと生態学的コンテキストを示します。aegyptiは異なります。気候はおそらく元のドライバーでしたが、ここ数十年で都市化がますます重要になっています。

The globally invasive mosquito subspecies Aedes aegypti aegypti is an effective vector of human arboviruses, in part because it specializes in biting humans and breeding in human habitats. Recent work suggests that specialization first arose as an adaptation to long, hot dry seasons in the West African Sahel, where Ae. aegypti relies on human-stored water for breeding. Here, we use whole-genome cross-coalescent analysis to date the emergence of human-specialist populationsand thus further probe the climate hypothesis. Importantly, we take advantage of the known migration of specialists out of Africa during the Atlantic Slave Trade to calibrate the coalescent clock and thus obtain a more precise estimate of the older evolutionary event than would otherwise be possible. We find that human-specialist mosquitoes diverged rapidly from ecological generalists approximately 5000 years ago, at the end of the African Humid Period-a time when the Sahara dried and water stored by humans became a uniquely stable, aquatic niche in the Sahel. We also use population genomic analyses to date a previously observed influx of human-specialist alleles into major West African cities. The characteristic length of tracts of human-specialist ancestry present on a generalist genetic background in Kumasi and Ouagadougou suggests the change in behavior occurred during rapid urbanization over the last 20-40 years. Taken together, we show that the timing and ecological context of two previously observed shifts towards human biting in Ae. aegypti differ; climate was likely the original driver, but urbanization has become increasingly important in recent decades.