時間:2025-08-21 13:21 來源:中新網 閱讀量:6342
每年的8月20日是世界蚊子日。1897年8月20日,英國微生物學家、醫生羅納德·羅斯發現,蚊子是傳播瘧疾的媒介,為研究和防治瘧疾提供了重要基礎,他本人也獲得1902年的諾貝爾生理學和醫學獎。為提醒公眾注意蚊子是傳播疾病的重要媒介,故而設立該節日。
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夏末初秋是蚊子一年中的最后一個繁衍高峰,承擔種群繁衍的雌蚊會抓住一切機會瘋狂叮咬人類,所以民間才有“秋蚊子猛如虎”的說法。每年全球有數億人染上蚊媒疾病,這些不起眼的蚊子,到底是怎樣找到人類的?流傳度最高的答案是二氧化碳和人的氣味。近日,發表在《自然》雜志上的一項研究顛覆了大家的認知:蚊子最遠可以在70厘米外通過紅外輻射感知宿主。那么,蚊子是如何利用紅外機制“尋人”的?這一發現能為人類控制蚊媒疾病的傳播帶來什么啟發?
蚊子“下嘴”
到底挑不挑血型
是什么原因導致蚊子叮人吸血?它們又是如何精準地找到人的呢?搞清楚其中的原委,就可以制定策略來應對蚊子的騷擾。
蚊子吸血,所以很多人會下意識覺得,它是靠血型來選擇宿主的,得出其對血型有偏好的結論。2021年,中國、巴基斯坦和尼日利亞三國的聯合團隊通過體外喂養實驗對蚊子的偏好性進行了檢測,排除掉其他因素區別后發現,蚊子對人的血型有偏好。
需要說明的是,科學界還有不少研究者認為“蚊子有血型偏好”一說是偽科學,蚊子并不會感知到人的血型區別。
關于人招蚊子的原因,“氣味說”倒是達成了共識,那到底是什么氣味呢?
正常空氣和人呼出空氣的一個重要區別是后者包含二氧化碳這種成分,進而使得周邊空氣中的二氧化碳濃度更高。研究人員進行一系列實驗后發現,蚊子活動的軌跡和二氧化碳/體味混合味氣體有較高的關聯度,證明二氧化碳是蚊子識別人的一個重要因素。
比如,研究人員在箱子里放進100只饑餓的蚊子,然后在箱子兩端分別準備了人的氣味和動物的氣味,結果這些蚊子毫不猶豫地統一飛到了有人氣味的一端。
經過對比研究,科學家發現有幾種成分比較特殊,尤其是癸醛和甲基庚烯酮,人體散發的氣味里這類成分特別多。其原因是人在進化過程中體毛變少,導致皮膚裸露,于是這些成分會分泌出來保護皮膚,從而被蚊子捕捉到。
蚊子“尋人”
會利用紅外輻射
日前,發表在《自然》雜志上的新研究又顛覆了人們的認知:蚊子竟然有紅外輻射識別能力。美國加利福尼亞大學圣巴巴拉分校研究人員領銜的團隊稱,蚊子能通過感知源自人體皮膚溫度的紅外輻射來追蹤人類宿主。要知道,凡是高于絕對零度的物體都可以產生紅外輻射,而感知紅外輻射是生物感知外界的一種能力。
研究人員將可傳播登革熱等傳染病的雌性埃及伊蚊放在兩個區域進行對照實驗。他們選擇了公認的能夠吸引蚊子的成分二氧化碳和人類氣味分子,并放置進兩個區域,然后對紅外輻射進行了阻隔,使得只有一個區域能夠接收到紅外輻射。
其結果令科學家大為吃驚:在能接收紅外輻射的區域,蚊子尋找吸血目標的活動頻率增加了一倍,且在距離紅外輻射源約70厘米的范圍,這種活動頻率仍維持在較高水平。這意味著,蚊子真的可以感知紅外輻射,甚至遠距離依然有效,這一發現可以說是顛覆教科書式的存在。
蚊子能感知紅外輻射,是蚊子的觸角在發揮作用。它的觸角末端神經元會表達溫度敏感蛋白,而這個蛋白有助于感知溫度。若有一天這個蛋白發生變異,那么蚊子就會失去這種感知功能。
這一新發現或許可以解釋為什么同一個人穿著緊身衣物或寬松衣物對于蚊子的吸引力不一樣,寬松衣物更能阻擋蚊子的叮咬,因為寬松衣物與皮膚間的空氣層更厚,在一定程度上阻礙了紅外輻射的傳遞,從而減少對蚊子的吸引。
“危險”蚊子
屢登科學頂級期刊
如果要選出一種討厭的生物,相信絕大多數人的答案都是蚊子。蚊子屬于昆蟲綱雙翅目蚊科,是具有刺吸式口器的纖小飛蟲,通常雌性以血液為食,雄性則吸食植物汁液。因此,叮咬人類、傳染疾病的蚊子,一般都是雌蟲。
說到世界上最危險、最致命的動物,人們可能會聯想到老虎、獅子、毒蛇乃至食人魚,但恐怕料不到,這些動物給人類帶來的殺傷力遠不如蚊子。根據世界衛生組織公布的數據,蚊子傳播的疾病每年會殺死72萬人,說蚊子是人類的頭號殺手并不夸張。
因此,科學界一直在努力探尋應對之法。這些研究使得蚊子能夠屢次登上科學頂級期刊,讓人不得不感慨蚊子這個種群的強大,當然,也為科學家防御蚊子提供了新的思路。
減少蚊子數量和避免蚊蟲叮咬是人類預防蚊媒疾病傳播的關鍵,而了解蚊子“尋人”的機理,對于減少蚊子叮咬、切斷蚊媒疾病傳播有重大意義。
正因如此,關注蚊子識別人的原因和過程,有助于蚊媒疾病的防控。
例如,針對蚊子的紅外輻射識別能力,可以設計出紅外輻射捕蚊器來捕捉蚊子,也可以通過改善衣著來削弱紅外輻射從而避開蚊子叮咬。如果能降低蚊子的叮咬幾率,自然就能減少蚊子給人類帶來的健康威脅。
當然,這是條漫長的生物科學探索之路。
人體分泌的“招蚊”成分是由哪些基因、蛋白及代謝過程產生的?如何安全干預人體散發氣味的成分?能不能模擬這些成分制造出產品來干擾蚊子叮人甚至無害滅蚊?這些都需要進一步的探究。
綜合《北京日報》《科技日報》《科普中國》報道
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