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SME科技故事|想避免被蚊子咬，你需要一個腳臭的朋友？


本文轉(zhuǎn)載自公眾號：環(huán)球科學
SME科技故事|想避免被蚊子咬，你需要一個腳臭的朋友？
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圖片來源：pixabay
根據(jù)近些年來的研究綜合數(shù)據(jù) ， 蚊子尋找目標時的確有選擇性 ， 一般有三種要素決定了蚊子的目標：體溫、二氧化碳和體味 ， 而代謝率和皮膚表面的細菌似乎在其中起著重要作用 。 為了讓蚊子去咬朋友而不咬自己 ， 你或許可以從文中這些方面下手……
編譯丨樊亦非
編輯丨楊心舟
當你和周圍一群人處在一起 ， 蚊子卻唯獨喜歡圍著你叮 ， 你是不是也有很多疑惑：為什么蚊子只叮我？除了你想弄清楚這個問題 ， 科學家也對此很感興趣 。 至今已經(jīng)有數(shù)十年的各類研究試圖弄清楚蚊子喜好的機制 ， 根據(jù)澳大利亞麥格理大昆蟲學家Matthew Bulbert的觀點 ， 蚊子尋找宿主的關鍵影響因素是二氧化碳（CO2）、體溫和體味 。 也許并不出人意料 ， 我們的老朋友微觀細菌似乎也在其中起著重要作用 。 而這些因素也在共同決定蚊子的宿主選擇 ， 可以說缺一不可 。
體溫和二氧化碳
首先來說 ， 當蚊子靠近目標時 ， 它們所具有的熱探測器就能為它們提供非常多的線索 。 比如 ， 在埃及伊蚊觸角尖端的圓錐形感覺神經(jīng)中 ， 有一對熱敏感神經(jīng)元 ， 其中一個感應升溫 ， 另一個感應降溫 ， 這兩個感受器的整合信號能使蚊子對溫度變化和宿主的體溫線索做出響應 。
由于背景環(huán)境溫度的影響 ， 蚊子還需要一套感應熱對比度的機制 。 目前一些研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)現(xiàn) ， TRPA1受體使蚊子能夠避免選擇溫度高于宿主體溫的物體 。 至于是什么感受器使蚊子能檢測到有吸引力的熱信號 ， 則仍有待進一步研究 。
簡單來說 ， 自然而溫暖的人體溫度會讓蚊子感到“恰到好處” ， 太冷或太熱的肌膚都不是它們理想的著陸點 。 因此 ， 處于溫暖環(huán)境下 ， 體溫正常的人都有可能成為目標 。
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圖片來源：“Genetic Analysis of Mosquito Detection of Humans.” Current opinion in insect science vol. 20 (2017): 34-38.
在熱感受器發(fā)揮作用時 ， 蚊子的嗅覺受體也在協(xié)同工作 。 許多不同種類的蚊子都擁有細膩的嗅覺 ， 能夠嗅出并追蹤到50米開外的CO2 ， 而雌性埃及伊蚊正是利用這一線索來尋找溫血動物的 。 人類每次呼吸會呼出十倍于背景水平濃度的CO2 ， 這給蚊子的搜尋工作帶來很大的便利 。 伊蚊能使用一種由化學感應受體蛋白Gr1、Gr2和Gr3組成的味覺受體復合物來檢測并響應CO2 。
因此 ， 釋放出更多CO2的人更有可能被附近的蚊子盯上 。 靜息狀態(tài)代謝較高的人 ， 以及在運動中呼吸困過盛的人 ， 會呼出更多的CO2 。 單憑這個標準 ， 就能首先篩選出一部分更容易被蚊子盯上的對象 ， 比如男性、身材豐滿的人和孕婦 。 盡管如此 ， 大多數(shù)動物都會釋放濃度高的CO2 ， 單靠CO2還不足以讓蚊子區(qū)分人類與其他動物 。
關鍵的體味
除了上面兩點比較寬泛的選項 ， 蚊子選人的重要因素當屬人體的氣味了 ， 因為蚊子明顯會更喜歡朝著特定的氣味飛行 ， 比如 ， 按蚊喜歡林堡芝士的臭味 ， 它們正是那群愛好叮咬足部和腳踝的蚊子 。 這種芝士的臭味非常有特點 ， 它獨特的味道是由亞麻短桿菌產(chǎn)生的 ， 而這種細菌也是造成腳臭的元兇之一 。 這似乎能解釋為什么這些蚊子喜歡往腳上叮了 。
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圖片來源：James Gathany / Flickr
為了感知不同的氣味 ， 昆蟲已進化了傳統(tǒng)型嗅覺受體（ORs） ， 離子型受體（IRs）等化學感受器來適應環(huán)境 。 一方面 ， 蚊子的ORs與嗅覺共同受體Orco共同作用來響應人體皮膚上的一些氣味物質(zhì) ， 比如乙酸鹽、乙醇和酮 。 另一方面 ， IRs主要對酸和胺反應 ， 能使蚊子更積極地尋找、叮咬宿主 。

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