科學家終於瞭解蚊子獵捕我們的完整機制
研發人員發現,蚊子會追蹤34~36度的目標,裸露的皮膚最容易發現,緊身衣發散的紅外線也很明顯,寬鬆不貼身的衣服比較能遮擋我們的紅外線。(圖/UCSB)
科學家很早就懷疑,蚊子是利用我們呼出的二氧化碳與體溫發散的紅外線而找到我們並吸血,一項新研究證實了這個猜測,原來蛟子的紅外線感應器就藏在它們噁心的觸鬚中。在得知原理之後,或許就能誘補蛟子並加以殺滅。
科學警報(ScienceAlert)報導,蚊子是人類的大敵,它所傳播登革熱、黃熱病、腦炎、瘧疾和茲卡病毒等病原體,每年有造成上百萬人患病。根據世界衛生組織統計,在 2022 年因瘧疾導致死亡的人口就超過 60 萬。
而且,生態學家已經確定,如果世界沒有蚊子,地球環境生態量不會有什麼顯著的影響,反而是包括我們在內的哺乳動物會更爲健康。
由加州大學聖塔芭芭拉分校 (UCSB) 科學家領導的研究團隊,持續分析蚊子的感知器官,已確定蚊子的視力不太好,它們雖然會被皮膚表面細菌茲生的氣味(汗臭味)所吸引,但如果颳風或宿主移動,那麼氣味也並不可靠。因此科學家認爲,蚊子的主要是利用紅外線探測以及二氧化碳感測爲線索,其中又以紅外線探測更爲重要一些。
分子生物學家戴博比恩 (Nicholas Debeaubien)說: 「我們研究的是惡名昭彰的埃及斑蚊,它們非常擅長尋找人類宿主。我們認爲紅外線是它們的主要感測方式。」
爲確定蚊子的能力,研究人員在每個籠子裡放了 80 只雌性蚊子(大約 1-3 周大),並配有各種虛擬「宿主」,是由可以精準控制溫度的熱電板,以及模擬人類呼吸濃度的二氧化碳釋放器,並經過準確的調整參數,果然確定蚊子就是以這兩個生物特徵找到我們的。
如果只有單一的特徵,比如只有二氧化碳、只有氣味,或者只紅外線,這都無法激起蚊子的興趣。但是當一點點的二氧化碳環境中,電熱板剛好34~36度(體表平均溫度)時,蚊子的活躍增加了一倍,似乎在渴求叮咬。
神經生物學家門泰爾(Craig Montell)說:「任何單一線索本身都不會刺激蚊子尋找宿主。只有在複合條件,比如二氧化碳升高和人類氣味,此時它們會特別去定位紅外線來源。」
研究團隊也證實,蚊子的紅外線感測器位於觸鬚當中,它們的觸鬚有一種溫度敏感蛋白 TRPA1。這是個關鍵,當研究小組移除這種蛋白質的基因時,蚊子就無法偵測到紅外線。
這些發現也解釋了爲什麼蚊子似乎特別喜歡暴露的皮膚,以及爲什麼寬鬆的衣服是對抗蚊子的有效隱形斗篷,因爲衣服可以遮擋我們散發的紅外線。
這一系列的研究,可以做爲新一代避蚊器、誘蚊器的基礎, 例如有可能製造利用模擬皮膚溫度熱輻射,作爲高效率補蚊器。