2020 年，世界卫生组织（世界卫生组织）估计世界上近一半人口面临感染风险，而约 627,000 人死于该病。
尽管疟疾疫苗可能很快就会上市（世界卫生组织受到推崇的去年针对儿童的一项），疟疾只是几种蚊媒疾病之一。与蚊子相关的感染总数是必然会上升作为扩大蚊子数量。
因此，为了减轻疟疾和其他蚊媒疾病造成的疾病负担，我们需要继续开发有效的工具来控制蚊子数量。
主要目标是它们的空中交配。蚊子的交配仪式包括雄性蚊子通过检测飞行中微弱的飞行音调来识别并追逐飞行中的雌性蚊子。
如果雄性无法正确听到雌性的声音，那么追逐就会失败，它们也不会交配。蚊子的繁殖很大程度上依赖于它们的听觉。
我们研究了引起疟疾的蚊子的行为（冈比亚按蚊种）来更多地了解雄性如何倾听雌性以获得配偶。我们的研究结果最近发表在杂志上科学进步。
但首先，有一些背景知识。蚊子的听觉机制很独特，但人们对其知之甚少。
雄性和雌性的耳朵都几乎听不到彼此的飞行声音，这些声音的频率太高而无法听到。为了听到对方的声音，他们借用了物理学的技巧。
当雄性和雌性飞行音在蚊子耳朵中结合时，它们会产生低频（因此可听见）“幻音”，称为畸变产物。
失真产物仅存在于蚊耳内部，在其外部无法被听到或记录。
因此，雄性蚊子需要飞翔才能听到雌性蚊子飞翔的声音。他自己的飞行音需要在特定的频率范围内，才能与给定的女性产生可听的失真产物。
我们聆听了蚊子的飞行音
我们在装有高灵敏度麦克风的培养箱中记录了蚊子的飞行音（或“翅膀拍打”）。
我们的实验包括观察单独培养箱中的 100 只雄性和 100 只雌性蚊子、单个蚊子（分别为一只雄性或一只雌性），以及一个混合培养箱，每种性别各 50 只蚊子。
在孵化器中，我们试图通过照明以及控制温度和湿度来模拟自然环境的条件。
我们能够测量蚊子在几天内和一天中不同时间拍打翅膀的频率。
我们发现雄性蚊子（而非雌性）每天都会改变飞行音调。雄性扑动翅膀的速度大约是雌性的 1.5 倍，从而优化了它们在拥挤的群体中发现单个雌性的能力。
十多年前，科学家提出并将男性和女性之间的声音相互作用描述为“谐波收敛虽然他们发现相同的翅膀拍动比例可以让异性蚊子听到彼此的声音（相当于雄性蚊子翅膀拍动 1.5 次，雌性蚊子拍动翅膀 1 次），但我们发现这种情况是默认发生的，实际上不需要两性之间的任何互动。
值得注意的是，我们发现雄性在黄昏时拍打翅膀的速度比一天中的其他时间更快。这是有道理的，因为在冈比亚按蚊雄性蚊子主要在黄昏时分飞行，形成交配群，通常有 1,000 只或更多蚊子。
这些群体偶尔会有一些处女雌性来访。正如你可以想象的那样，找到一个伴侣并不容易。
黄昏时雄性翅膀拍打频率的增加改变了失真产物的频率，与一天中其他时间产生的失真产物相比，雄性耳朵更容易听到。因此，通过调整蜂群中翅膀的拍动，它们能够更好地听到雌性的声音，并增加找到雌性交配的机会。
雄性飞行音调的调整部分是由它们的生物钟驱动的。对于雄性来说，更快地拍动翅膀可能会消耗大量能量，因此它们将这种行为限制在集群时。
我们的发现意味着什么？
在实验室外复制类似的实验非常重要，特别是在自然栖息地的蚊群中。我们已经在坦桑尼亚开始开展这方面的工作。
尽管如此，这些发现为研究听觉的进化生态学、蚊子独特的听觉系统以及更广泛的蚊子行为开辟了新的途径。
它们还可以为蚊子控制工作做出贡献。作为一部分矢量控制程序，突变的雄性将被释放到野外以消灭当地的蚊子种群。突变的雄性蚊子是转基因因此，当它们与雌性交配时，后代无法存活并且会死亡。
在这种情况下，交配效率在很大程度上取决于被释放的雄性听到“常驻”雌性声音的能力。我们的结果表明，要创建一个成功的计划，在释放突变蚊子之前评估雄性和雌性飞行音分布以及雄性听力范围可能很重要。
这将通过确保突变体的交配效率达到最佳来加强任何干预——本质上来说，它们可以与常驻的雄性蚊子竞争，以识别并与常驻的雌性蚊子交配。
约尔格·T·阿尔伯特，感觉生物学和生物物理学教授，伦敦大学学院;亚历克斯·阿拉彭蒂，研究员，生物物理学，伦敦大学学院， 和马科斯·乔治亚迪斯，博士生，神经生物学和生物物理学，伦敦大学学院。
