蚊子的生存智慧
发布时间：2022-12-27 12:00:41 来源：文档文库
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科学24小时Sciencein24hours2019年第09期文/张唯诚保持凉爽有妙招蚊子是冷血动物，它们的体温与周围空气的温度相匹配。当它们以温暖的血液为食时，它们的身体就会变暖。美国弗吉尼亚理工大学的医抗炎物质，可以防止动物的血液凝固，让吸血更顺利。当蚊子叮咬动物时，它们留下的不仅仅是叮咬的疱块，其唾液还传播此前“进餐”时沾染的细菌。如果蚊子体内携带了病原体，病原体就会伴随唾液进入被叮咬的动物体内。比如，这些蚊子会向人类传播包括基孔肯雅热病、黄热病、学昆虫学家克洛伊•拉洪德对蚊子是如何摆脱体温上升的困境很感兴趣。她研究的课题是：蚊子如何解决在进食时体温迅速升高，而不至于被热死的问题。要进行这样的研究就需要先喂饱它们，这是一项血腥的交易。一开始，拉洪德不得不把胳膊伸进装有蚊子的笼子里，用自己的血喂食它们。不论往哪里躲藏，你都很难摆脱它们，它们遍布全球，生活在除了南极洲以寨卡病毒、登革热和疟疾在内的多种致命疾病。每年有数百万人死于由蚊子传播的疾病，所以对人类来说，蚊子虽小却如同大敌。正因为此，美国弗吉尼亚理工大学的实验生物学家克莱门特•维努瑞将蚊子称作“地球上最致命的动物”。科学家们正在研究这种昆虫的生活状态，如它们如何进食、排泄和学习等。尽管人类对蚊子的了解还不够深入，但一些谜团已经破解。外的所有大陆上，它们就是我们熟悉的嗡嗡作响的吸血昆虫——蚊子。全球已知的蚊子有3500种，40个属。雌性蚊子靠吸针式口器来啜饮包括鸟类、哺乳动物、爬行动物甚至鱼类等动物的血液，靠血液中的营养繁衍后代。蚊子的唾液中含有抗凝血剂和昆虫学家克洛伊·拉洪德31
览·科学LanKexue杰克·索洽（右）和他的同事把蚊子放进了一个大x光机里，用x光照片记录下蚊子“进餐”的情景克洛伊·拉洪德（左）和克莱门特·维努瑞（右）在研究蚊子如何学会逃避危险科学家在这个装置里测量一只蚊子（中）飞向一种可怕气味时的速度，从而了解蚊子如何记住了教训后来拉洪德发明了一种蚊子快餐——把羊血装在玻璃管中，再用薄膜覆盖管子的端口，蚊子刺破薄膜就能吸到里面的血了。当蚊子进食时，拉洪德便用一个热成像摄像机拍摄它们。摄像机记录的红外光，提供判断温度的依据，拉洪德据此就能计算出热血在蚊子体内的分布情况。她发现，当热血流入蚊子体内时，一些血又马上从蚊子身体的尾部流出了，这些血液聚在了腹部的末端。待血液的多余热量得到释放后，蚊子才把冷却后的血液重新收回体内。拉洪德把这一过程比作出汗。当人体感到过热时就会出汗，空气冷却了汗液，身体失去了热量，人体就会感觉凉爽。蚊子也用类似的方法成功解决了体温过高的麻烦。2012年，拉洪德的研究团队公布了他们的这一发现。仿了蚊子在叮咬我们时，我们用巴掌拍打它们时产生的震动。那些蚊子被这样电击了10次。躲避危险善学习蚊子吸血不仅使它体温升高，而且还经历了一种以生命为代价的冒险过程。鸟儿的喙、人类的巴掌和奶牛挥动的尾巴……都是动物抵御蚊子袭扰的利器，所以蚊子不仅是捕食者，同时也是猎物。令人好奇的是，蚊子是如何挑选它们的“食物”呢？谁应该放弃，谁应该小心，谁又是安全的美味呢？为了找到答案，拉洪德和同事们决定给蚊子一些惨痛的教训。他们把蚊子放进一个充满人类气味的房间里。当蚊子在里面盘旋时，它们会遭到并不太强烈的电击，这种电击模第二天，科学家们把它们放进一个简单的迷宫里，迷宫的形状像字母Y。蚊子从Y的底部飞进去，它们可以飞到迷宫顶端的任何一边。其中的一边包含了与痛苦的电击相结合的人类气味，而另一边则完全是陌生的气味。结果发现，蚊子变聪明了，它们更多地进入陌生气味的那一边。当它们被放进一个小型模拟器中飞行时，在接近“危险”的气味时，它们也会放慢飞行速度。究竟是什么让蚊子学会了逃避危险呢？答案是多巴胺。这是一种在脑细胞间传递信息的化学物质，它也使蚊子学会了吸取教训。在人体中，多巴胺会影响情绪，在运动和成32
瘾方面也起着很重要的作用。而对胞等固体颗粒。那么，一只蚊子如何蚊子来说，多巴胺则“让它们意识到用它的吸针式口器去吮吸这两种截了一个信号和一种惩罚”。然不同的液体呢？原来，蚊子身体中的某些细胞外杰克•索洽是美国弗吉尼亚理工表呈现着某种被称为“受体”的结构，大学的科学家，他研究的是生物的运可让多巴胺附着其上。如果没有这动方式，这门学科被称为“生物力些受体，蚊子就不能意识到信号和惩学”。索洽很想弄清蚊子吮吸的真罚，也就不能学习了。相。蚊子叮咬了人体后，会把唾液转移到人身上，正是这种唾液传播了疾“进食装备”有奥妙病，使蚊子臭名昭著。所以揭示蚊子吮吸的真相，有助于人们了解更多有每次叮咬你的蚊子都是雌性的。关它们如何传播疾病的信息。雄蚊不产卵，所以它们不需要血液，它为了让吸针式口器吸食到液体，们吸食花蜜和水果汁。雌蚊也吸食花蚊子必须制造出一定的吸力，而且它蜜，但产卵的时候，它们就需要血液。们的吸管非常细，极容易堵塞，因此这时候，它们面临着很大的挑战。更需要强大的吸力。花蜜和血液没有什么共同之处。蚊子的进食装备不一般。它们是花蜜是一种由植物产生的含糖液体，通过2个“泵”提供吸力的，这种力量由而血液则含有诸如血细胞和免疫细头部的肌肉提供。为了弄清这 