科普|蚊子使用红外线来追踪人类的活动
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2024-09-24
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◎王海洋

蚊子叮咬不仅会让人的皮肤瘙痒红肿,还会传播疟疾、登革热、黄热病和寨卡病毒等病原体。尽管蚊子的体型很小,但它造成的人类死亡比其他任何动物都多。为避免患上严重的疾病,甚至为了避免瘙痒,人类非常渴望寻找到防止被蚊子叮咬的办法。

美国加州大学圣巴巴拉分校的分子生物学家最新发现,蚊子结合使用红外感受器和其他一些线索,如用它们的鼻子闻人们呼出的二氧化碳,以及某些身体气味,来寻找宿主。以埃及伊蚊为例,它们非常擅长寻找人类宿主。然而,蚊子的视力不太好,如果有风吹或宿主移动,仅依赖气味就不可靠了。

研究团队推测红外探测装置能为昆虫寻找食物提供可靠的帮助。由于只有雌蚊子喝血,因此研究人员给每个笼子里装入了80只雌蚊子(大约1~3周大),并让它们接触各种虚拟的宿主,如热电板、人类呼出的二氧化碳和人体散发出来的气味,以及这些线索的组合,并录制了5分钟的视频来观察它们寻找宿主的行为。

一些电热板的温度被设置为与人类皮肤的温度接近(34°C),这也是红外辐射的来源;另一些电热板的温度被设置为29.5°C,虽然蚊子喜欢这个温度,但电热板并无法发射出红外线。

实验结果显示,单独一种线索(二氧化碳、气味或红外线)无法激起蚊子的兴趣。然而,当虚拟宿主同时具备了三种线索时,雌蚊子对血的渴望明显增加了2倍。也就是说,任何单一的线索都无法刺激蚊子寻找宿主的行为。只有存在二氧化碳和人类气味的前提下,添加红外线才会对蚊子产生吸引作用。此外,研究人员还发现,蚊子的红外感受器位于它们的触角上,触角上有一种对温度敏感的蛋白质,当这种蛋白质的基因被去除后,蚊子就无法检测到红外线了。

发表在《自然》上的这项研究成果有助于解释蚊子为什么喜欢叮咬暴露的皮肤,而穿宽松的衣服(起到消散红外线的作用)能起到隐形防蚊的效果。在此基础上,科研人员有望开发出防蚊的高科技装置,如利用皮肤温度的热辐射作为诱饵来制作捕蚊器。这一发现为控制蚊媒传染病的传播奠定了坚实的基础。

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