合乐彩票平台|合乐彩票官网_Welcome:科学家揭秘:蚊子如何找到人类咬人?

合乐彩票平台|合乐彩票官网_Welcome

  的一篇论文中,生物学教授Paul Garrity博士 学生Chloe Greppi,博士后研究员Willem Laursen和其他几位同事报告说,他们已经了解了蚊子如何依靠人类的温暖来寻找和咬人,这一点很重要。

  蚊子是地球上最致命的动物之一。每年有数十万人死于诸如疟疾,登革热,西尼罗河病毒和黄热病等蚊媒疾病,其中大多数是儿童。另有2亿人受到感染并出现症状。

  这一发现证实了有一天有可能愚弄或敲除昆虫的温度传感器,使它们不传播疾病。

  Garrity说:“像这样的感觉系统,是开发出新的方法来驱除或混淆蚊子以防止它们咬我们或创造新的方法来诱捕和杀死这些传播疾病的生物的绝佳目标。”

  20世纪初,在印度服务的英国科学家弗兰克·米尔本·霍利特(Frank Milburn Howlett)注意到,蚊子在茶歇时总是在他的茶壶周围盘旋。作为实验,他用昆虫填充了一个松散的纱布袋,并将其放在装满热水的试管附近。

  他在1910年的一篇研究论文中写道,当从管子传来的热量传到动物身上时,“效果是最有趣的”。蚊子被吸引到最靠近上升的热空气的袋子的侧面。

  此后的其他研究表明,在几英尺远的距离内,蚊子依靠我们呼出的二氧化碳,我们散发出的气味以及视觉提示来找到我们。但是当它们到达几英寸以内时,正是我们身体的温度在引导它们方面起着重要作用。

  只有该物种的雌性才有这种行为。后来得知,它们利用我们血液中的蛋白质来滋养卵。雄性仅在果实和植物的花蜜上摄取。

  去年,Garrity和其他几位同事在《神经元》杂志上发表了一篇论文,该论文颠覆了人们对苍蝇触角尖端的温度感应受体的传统看法。

  传统上,这些受体被认为像温度计一样,会根据周围环境的温度让苍蝇知道环境是冷还是热。相反,Garrity和他的同事发现受体只能检测温度是否在变化,让苍蝇知道事情是变热还是变冷。

  因此,Garrity将这些温度传感器重命名为“冷却室”和“加热室”。它们是如此灵敏,可以每秒检测出百分之一度的温度变化。

  虽然看昆虫的加热单元以了解是什么将其吸引到人类的温暖似乎是有意义的,但Garrity的研究小组还是认为了另一种假设-与直觉相反-。也许不是昆虫飞向高温;也许他们从寒冷中逃脱。这意味着冷却单元将是重点关注的单元。

  特定的Cooling Cells Garrity及其科学家在Science上为其论文进行的研究依赖于一种名为IR21a的分子受体。红外代表离子型受体,一组帮助神经元传输信号的蛋白质。IR21a有助于传输昆虫周围温度下降的信号。

  在他们的实验中,研究人员剔除了负责产生IR21a受体的蚊子基因。然后,他们将大约60种突变昆虫放入一个鞋盒大小的容器中,在其后壁上装有一块板,加热到接近98.6度的核心体温,然后向蚊子喷入一小撮二氧化碳,以模仿人类的呼吸。

  当非突变蚊子迅速聚集在体温板中试图觅食时,突变蚊子很大程度上忽略了该板。没有IR21a受体,他们将无法再将自己引向附近最热的地方。

  在第二个实验中,将蚊子放在一个小网眼笼中。研究人员在笼子上方放置了两个充满人类血液的小瓶,其中一个加热到73度(室温),另一个加热到88度(人的手的表面温度)。与通过相同设置运行的非突变型蚊子相比,这些突变型显示出对88度血液的偏爱降低。

  根据Garrity的说法,每当蚊子向较低温度移动时,IR21a受体就会被激活。由于人类通常比周围环境温暖,这意味着在蚊子接近人类时,IR21a保持沉默。但是,如果动物偏离路线并开始远离其温血猎物,则IR21a会被激活,只有在昆虫路线纠正后才会关闭。

  最终跟踪温度变化对于帮助这些动物精确确定咬我们的位置非常有用,因为血管是我们皮肤上最温暖的部位。

  Garrity说,IR21a的行为似乎像“一个令人讨厌的警报。当雌性蚊子向凉爽的气候倾斜时,它就会响起。当寻找人类时,他们似乎被迫尽一切努力降低声音。”

  IR21的基因起源于一个生活在4亿年前的海洋生物,并最终引起了现代甲壳类动物(如龙虾和螃蟹)和昆虫的入侵。

  一旦现代昆虫的祖先最终进入陆地,该基因就被传给了苍蝇和蚊子的共同祖先。当这些昆虫的进化轨迹在大约2亿年前发生变化时,每种物种对IR21a受体的用途都有不同。苍蝇用它来避免温暖,蚊子用它来温暖并以人类血液为食。

合乐彩票平台|合乐彩票官网_Welcome