蚊子是如何在百米外找發(fā)現(xiàn)人呢？
(相關(guān)資料圖)
為找到答案，科學(xué)家在贊比亞建立了一個(gè)滑冰場(chǎng)大小的戶(hù)外蚊子實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。他們發(fā)現(xiàn)人體氣味對(duì)吸引遠(yuǎn)距離的蚊子至關(guān)重要。研究小組還發(fā)現(xiàn)一些特定的體味成分可能解釋了一些人緣何比其他人更“招”蚊子。相關(guān)研究5月19日發(fā)表于《當(dāng)代生物學(xué)》。
目前，大多數(shù)關(guān)于蚊子偏好的研究都是在受限的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行的，很難模擬蚊子在野外的行為。為測(cè)試岡比亞蚊是如何在更大的空間尺度上定位和選擇人類(lèi)宿主，美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)彭博公共衛(wèi)生學(xué)院和贊比亞Macha研究信托基金會(huì)的研究人員合作，在贊比亞Choma地區(qū)建立了一個(gè)1000平方米的蚊子實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。
“這是世界上評(píng)估蚊子嗅覺(jué)偏好的最大實(shí)驗(yàn)場(chǎng)?！痹撜撐慕y(tǒng)統(tǒng)第一作者、約翰斯·霍普金斯大學(xué)彭博公共衛(wèi)生學(xué)院的Diego Giraldo說(shuō)，“對(duì)蚊子來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)讓其非常繁忙的感官環(huán)境?！?/p>
具體而言，研究人員在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)設(shè)置了一圈間隔均勻的地墊，這些墊子被加熱到人體皮膚溫度（35攝氏度）。每天晚上，研究人員將200只饑餓的蚊子釋放到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，并用紅外運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)監(jiān)測(cè)了它們的活動(dòng)，記錄蚊子降落在每個(gè)墊子上的頻率（這是它們準(zhǔn)備叮咬的跡象）。
首先，研究小組比較了溫度、二氧化碳和人體氣味對(duì)吸引蚊子的重要性。他們發(fā)現(xiàn)，蚊子不會(huì)被單純加熱的墊子吸引，除非它們也用二氧化碳作為誘餌，但人類(lèi)的體味比單獨(dú)的二氧化碳誘餌更有吸引力。
接下來(lái)，研究小組測(cè)試了蚊子的選擇性。為了做到這一點(diǎn)，他們讓6個(gè)人連續(xù)6晚睡在競(jìng)技場(chǎng)周?chē)膯稳藥づ窭?，并用改造過(guò)的空調(diào)管道把每個(gè)帳篷里的空氣輸送到加熱的墊子上，這些空氣中有人們的氣味。除了記錄蚊子的偏好外，研究人員還從帳篷中收集了空氣樣本，以表征和比較空氣中人體氣味的成分。
“這些蚊子通常在午夜前后的幾個(gè)小時(shí)里叮咬人類(lèi)?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、約翰斯·霍普金斯大學(xué)的Conor McMeniman說(shuō)，“它們會(huì)跟隨人類(lèi)發(fā)出的氣味和對(duì)流熱傳遞，在晚上10點(diǎn)到凌晨2點(diǎn)左右進(jìn)入房間并咬人。我們想評(píng)估蚊子在活動(dòng)高峰時(shí)期的嗅覺(jué)偏好，也評(píng)估在同一時(shí)間窗口睡覺(jué)的人的氣味?！?/p>
他們發(fā)現(xiàn)，夜復(fù)一夜，有些人比其他人更吸引蚊子，而其中一名志愿者的氣味組成與其他人截然不同，他也很少被蚊子叮咬。
研究小組確定了所有人類(lèi)都會(huì)散發(fā)的40種化學(xué)物質(zhì)，盡管散發(fā)速度不同?！拔米涌赡芟矚g一種特定比例的混合物。我們還不知道皮膚分泌物、微生物代謝物或呼吸排放物的哪個(gè)方面真正影響了這種情況，但我們希望能夠在未來(lái)幾年弄清楚。”論文共同第一作者、約翰斯·霍普金斯大學(xué)彭博公共衛(wèi)生學(xué)院的Stephanie Rankin-Turner說(shuō)。
雖然每個(gè)人的氣味特征在每晚都不一樣，但研究人員發(fā)現(xiàn)了一些相對(duì)穩(wěn)定的模式：對(duì)蚊子更有吸引力的人會(huì)持續(xù)釋放更多的羧酸，這可能是由皮膚微生物產(chǎn)生的。相比之下，對(duì)蚊子最不具吸引力的人釋放的羧酸較少，但桉樹(shù)精的含量較高。研究人員推測(cè)，桉樹(shù)精含量的升高可能與其飲食有關(guān)。
研究人員對(duì)蚊子有效地定位和選擇人類(lèi)作為食物的能力感到驚訝。Rankin-Turner說(shuō):“當(dāng)你看到蚊子如何在贊比亞田野中循著氣味找到人類(lèi)，你就明白了這些蚊子的力量是多么強(qiáng)大?！?/p>
相關(guān)論文信息：
http://doi.org/10.1016/j.cub.2023.04.050
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