蚊子能感知我们的体温

蚊子是世界上最致命的动物之一，因为它们具有通过吸血传播疾病的惊人能力。一组科学家发现，蚊子可能能够利用红外线探测感知到我们的热信号。与人体皮肤温度差不多的红外辐射源可以使蚊子能够寻找的宿主数量增加一倍。在他们的实验中，蚊子绝大多数会朝着有体温的辐射源移动，而不是仅有体味和二氧化碳 (CO ₂ ) 的辐射源。我们已经知道它们可以嗅出我们呼出的二氧化碳，但这可能又是帮助它们追踪人类猎物的另一个工具。这一发现发表在 8 月 21 日的《自然》杂志上的一项研究中。

“我们研究的埃及伊蚊非常擅长寻找人类宿主，”研究合著者、加州大学圣巴巴拉分校 (UCSB) 分子生物学家 Nicolas DeBeaubien 在一份声明中表示。“这项研究为它们如何做到这一点提供了新的见解。”

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感知血液

埃及伊蚊因传播病毒而闻名，每年导致超过 10 万例寨卡病毒、黄热病、登革热等疾病。冈比亚按蚊传播导致疟疾的寄生虫。据世界卫生组织估计，仅疟疾每年就导致超过 40 万人死亡。

虽然雄蚊无害，但雌蚊需要血液来发育卵子。在过去的 100 年里，科学家们投入了大量时间和精力来确定蚊子如何找到宿主。这些昆虫似乎没有依赖单一的线索。它们实际上整合了从不同距离的多种感官收集的环境信息。

“这些因素包括我们呼出的_二氧化碳、气味、视觉、皮肤产生的对流热和身体产生的湿度，”研究报告合著者、加州大学圣塔芭芭拉分校博士后学生阿维纳什·钱德尔 (Avinash Chandel) 在一份声明中表示。“然而，这些因素都有局限性。”

蚊子的视力很差。此外，人类宿主的快速移动甚至强风都可能扰乱它们的追踪。这项研究的团队想知道他们是否真的可以建立更可靠的方向提示。

加热

在大约四英寸的范围内，蚊子可以感觉到从我们皮肤升起的热量，同时在它们降落时也能直接感知我们的皮肤温度。这两种感觉对应于三种热传递方式中的两种。一种是对流，热量被空气等介质带走。另一种是传导，即通过直接接触传热。

热能转化为电磁波后，还可以传播更长的距离。热量通常会转化为光谱中红外 (IR) 范围内的波。这些红外波可以加热它所接触到的任何东西。其他动物（包括蝮蛇）可以感知温暖猎物发出的热红外。

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为了测试埃及伊蚊是否也有同样的红外线探测能力，研究小组将雌蚊放在笼子里，并在两个区域测量它们寻找宿主的活动。每个区域都有人类气味和_{二氧化碳，}浓度与人类呼出的气体相同。其中一个区域还有来自皮肤温度源的红外线。一道屏障将源头与室内隔开，以防止通过传导和对流进行热交换。然后，研究小组计算了有多少只蚊子开始在笼子周围探查，就像在寻找静脉一样。

添加与皮肤温度大致相同的热红外辐射源（93 华氏度），可使昆虫寻找宿主的活动增加一倍。研究小组发现，使用红外辐射在 2.5 英尺以内仍然有效

“这项工作最让我印象深刻的是 IR 最终成为一种强有力的线索，”DeBeaubien 说道。“一旦我们得到所有参数，结果就显而易见了。”

TRPA1 有效地将蚊子的红外传感器的范围扩大到大约 2.5 英尺。”

除了确定蚊子能够感知这种热量之外，研究小组还发现了蚊子使用身体的哪个部位和生化物质来感知热量。每根蚊子触角的尖端都有钉入坑结构，非常适合感知辐射。坑的作用是将钉子与传导和对流热隔离开来，这样高度定向的红外辐射就可以进入并加热该结构。然后，蚊子使用一种温度敏感蛋白——TRPA1——作为温度传感器来检测红外辐射。

一个日益严重的问题

气候变化和全球旅行使埃及伊蚊的活动范围扩大到热带和亚热带国家以外的地区，这使得防止被它们叮咬变得更加重要。这些蚊子现在出现在美国从未发现过它们的地方。密度最高的地区是佛罗里达州、德克萨斯州、亚利桑那州和加利福尼亚州的部分地区，但它们也出现在路易斯安那州和德克萨斯州的墨西哥湾沿岸、华盛顿特区、纽约州、印第安纳州和肯塔基州。

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这项研究有助于改进抑制蚊子数量的方法。一种方法是将接近人体皮肤温度的热源纳入捕蚊器，以提高捕蚊效果。这些发现还有助于解释为什么宽松的衣服有助于防止蚊虫叮咬。宽松的衣服可以阻止蚊子接触皮肤，同时让红外线在我们的皮肤和衣服之间消散，这样蚊子就无法感知到它。

“尽管蚊子体型很小，但它们造成的人类死亡人数却比任何其他动物都要多，”DeBeaubien 说道。“我们的研究增强了人们对蚊子如何攻击人类的理解，并为控制蚊媒疾病的传播提供了新的可能性。”