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二氧化碳让蚊子看到人类

2022-04-27 科技 28 作者:jami688
饥饿的蚊子,吸血,人类皮肤
图片来源:pixabay
一只饥饿的蚊子可以在约30米外感知到人类呼出的二氧化碳气体,一项发表在《自然·通讯》(Nature Communications)的研究表明,二氧化碳会触发昆虫的视觉系统,使它们能根据人类皮肤的颜色准确找到一个人的位置。
美国华盛顿大学的神经生物学家杰夫·里菲尔(Jeff Riffell,这项研究的第一作者)说:“气味只是在告诉它们某个地方有食物,而视觉则能告诉它们食物所在的方位。”在追踪了130万只蚊子的飞行轨迹后,里菲尔所在的研究团队发现,在二氧化碳存在的环境中,昆虫会被红色和橙色的光吸引——这正是所有人的皮肤主要反射出的光线,且主要避开绿光和蓝光。
事实上,观察蚊子的飞行极具挑战,因为它们会在空中疾速飞过,飞行模式也很混乱且难以捉摸。里菲尔表示,研究人员通常是在小箱子里观察蚊子飞行的,但这“不能表征它们的自然行为”。为了模拟更加真实的环境以观察蚊子的飞行方式,里菲尔所在的研究团队搭建了一个约2米长的风洞(一种产生人造气流的管道),它能够精确地控制气流速度、气味和视觉刺激。他们还沿着这条管道安装了16台摄像机,并将实时捕捉到的录像拼接在一起,以此揭示每一只蚊子的飞行轨迹。
群蚊乱舞,蚊子飞行,空中的蚊子
图片来源:pixabay
当埃及伊蚊被放入管道后,它们并没有“侦察”与人类皮肤颜色相似的物体。直到将二氧化碳通入管道,蚊子才蜂拥而至。而且,如果过滤掉红光和橙色光,就会减弱这些物体对蚊子的吸引。在另一项研究中,研究人员给蚊子的光感受器引入突变,以抑制它们对红光等波长较长的光的感知,从而阻止它们涌向人类的皮肤。同样的效果也可以通过让蚊子的二氧化碳感受器发生突变来实现。
“鉴于蚊子并没有单独对红光敏感的感受器,”瑞典隆德大学的感官生物学家阿尔穆特·克尔贝尔(Almut Kelber,未参与这项研究)说,因此,对于蚊子来说,“橙色、红色和黑色很有可能都呈暗色而无法引发视觉感知,也就是说,蚊子选择的并不是‘红色’,而是‘非绿色或蓝色’。”
燕尾蝶,花,昆虫
图片来源:pixabay
其他昆虫也会依据气味刺激来改变视觉偏好。例如,雌性的亚洲燕尾蝶“会根据气味对颜色做出不同的选择”,克尔贝尔说。在一间没有气味的实验室中,这种燕尾蝶会优先降落在蓝色的物体上,而当它们嗅到了可供幼虫寄居的植物时,便会飞向绿色的物体。此外,在闻到橙子或者百合花的气味时,它们又会转向红色的物体。
里菲尔计划利用这项新发现来开发更有效的捕蚊器。他说,现在有许多捕蚊器都含有白色的成分,“但是蚊子一点也不喜欢白色。”
撰文:尼科·麦卡蒂(Niko McCarty)
翻译:仇艳菲
审校:王怡博
引进来源:科学美国人
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