蚊子如何找到人类的食物?新研究找到答案
蚊子嗡嗡作响、叮咬人,令人厌烦,但也是最致命的动物由于不同的病毒和寄生虫的传播,昆虫对人类的攻击性极强。这些飞行杀人机器中的一些物种专门以人类为食,但为了成为如此成功的捕食者,它们必须进化出精确的瞄准机制来区分人类和动物的气味。现在,研究人员终于弄清楚了它们是如何做到这一点的,一项发表在《自然》杂志上的新研究自然可能会回答这个问题:蚊子在探测什么以及它们如何探测?
“我们深入研究了蚊子的大脑,并问道:‘你能闻到什么?什么刺激了你的大脑?什么激活了你的神经元?当你闻到人类气味和动物气味时,你的大脑激活方式有何不同?’”生态学、进化生物学和神经科学助理教授卡罗琳·“林迪”·麦克布莱德在一篇陈述。
该团队创建 蚊子?寨卡病毒、登革热病毒、黄热病病毒和基孔肯雅病毒的载体?使用。这些转基因昆虫的大脑在活动时会发光,这使得科学家能够以高分辨率对大脑进行成像。研究人员随后通过风洞将人类和动物味道的空气输送到这些蚊子身上,以确定哪种味道吸引了蚊子。
人类的气味由许多不同的化合物组成,这些化合物也存在于大多数哺乳动物的气味中,但比例不同。过去的研究发现,这些化合物本身对蚊子没有吸引力,因此一个挑战是确定确切的诱人化合物比例。
研究小组使用了 16 个人、两只老鼠、两只豚鼠、两只鹌鹑、一只绵羊和四只狗的气味来刺激蚊子的食欲。他们收集这些样本的方式非常有趣。对于绵羊,他们让一家农场捐赠了几块羊毛;对于狗,他们去了一家美容院,收集了这些可爱狗狗的修剪过的毛发。
那么对于人类来说呢?嗯?“对于人类样本,我们有一群很棒的志愿者,”研究作者杰西卡·宗说。说。“我们让他们几天不洗澡,然后脱光衣服,躺在特氟龙袋里。”
现在你可能会问:“为什么这些勇敢的人类志愿者必须赤身裸体?”因为其他衣物纤维可能会扭曲数据,因为它们带有自己的气味。
在他们获取了所有这些气味后,他们设计了一个巧妙的系统,向成像设置区域中的转基因蚊子喷洒气味。蚊子的大脑有 60 个神经中枢,称为肾小球,该团队最初假设这些中枢中的大多数将参与帮助蚊子寻找下一顿饭并区分人类和动物的气味,但结果却恰恰相反。
“当我第一次看到大脑活动时,我简直不敢相信......只有两个肾小球参与其中,”说研究小组成员赵志磊表示:“这与我们的预期完全相反,所以我重复了几次实验,用更多的人、更多的动物。我简直不敢相信。这太简单了。”
通过实验,确定蚊子可以检测到两种化学物质(癸醛和十一醛),它们富含人体气味,可能源自人体独特的皮肤脂质,而不是汗液。
总的来说,这项激动人心的合作研究可能有助于开发新型驱虫剂。让我们所有人都能享受清新的户外空气,而不必担心血液被这些讨厌的昆虫偷走。