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为什么蚊子爱叮某些人?

2023-03-01编译刘安立

大自然探索 2023年3期
关键词:伊蚊羧酸嗅觉

编译 刘安立

你可能不知道,只有雌蚊会叮人。但你可能知道,有些人总爱被蚊子叮,而另一些人则不太被叮。事实的确如此,但为什么蚊子爱叮某些人?这方面有多种推测,如血型、血糖高低、是否吃了大蒜或香蕉、是否为女性、是否为小孩等因素,都可能决定一个人是否容易被蚊子盯上。但实际上,这些推测都没有什么科学依据。

在蚊子爱叮什么人这个问题上,目前最领先的理论是:与皮肤微生物有关的体味,可能才是决定是否容易被蚊子叮的主要因素。最近,科学家对这一理论进行了专项研究。

“锦标赛”

容易被蚊子咬,原因可能在于皮肤中的化合物

在这项为期3 年的研究中,科学家要求数十名志愿者每次连续数日、每天连续6 小时穿戴尼龙袜。然后,科学家将这些尼龙袜(人的鼻子无法区分它们之间的气味差异)编号并两两配对,进行“锦标赛”式的对比研究。在研究中,埃及伊蚊(多种疾病的传播者)在进入研究仪器的主舱后有两条管道可选择,其中每条管道的末端分别放置一名志愿者的尼龙袜碎片。结果显示,其中第33 号尼龙袜对蚊子的吸引力最大,吸引到蚊子的数量是对蚊子最没有吸引力的第19 号尼龙袜的100 倍以上。

在研究中,样本标号与实验者身份之间没有任何联系。换句话说,科学家并不知道某个尼龙袜样本来自哪个志愿者。但非常明晰的是,不管第33 号样本与另外哪个样本配对,蚊子在进入主舱几秒钟后就大多飞向第33号样本。

根据这些样本对蚊子的吸引力大小,科学家将这些志愿者分类成容易被蚊子叮咬者和不容易被蚊子叮咬者。然后,科学家运用多种化学分析技术检测志愿者皮脂(具有湿润、保护作用的皮肤分泌物)中的50 种化合物分子。结果发现,容易被蚊子叮咬者皮脂中的羧酸含量远远高于不容易被蚊子叮咬者。我们皮肤上的细菌利用皮脂中的羧酸产生的气味,就是人类吸引蚊子的独特体味。

为了证实这个实验结果,科学家又招募了更多志愿者来进行对比研究。结果,第33 号总是“冠军”。不少志愿者连续多年参加这项研究,因此科学家得以跟踪他们的饮食习惯和卫生习惯(例如食物、香皂品牌、洗澡频率等)改变情况,结果发现,那些容易被蚊子叮咬者一直都容易被叮咬,反之亦然。

蚊子狡猾

在人类产生的体味中,有两大类体味能够被蚊子嗅探到,分别由蚊子的两类嗅觉受体——OR 和IR 来感受。为了调查被基因改造过的蚊子是否不再叮人,科学家将一些蚊子的这两类受体的基因分别敲除或全部敲除,结果发现这些蚊子依然会叮人,而且还是爱叮皮脂羧酸含量高的人。科学家原以为,只要敲掉OR 和IR 中的一种或两种,蚊子就不再能区分第33 号和第19 号样本,由此可以研发更有效的驱蚊剂。但为什么事与愿违?

进一步研究发现,埃及伊蚊的嗅觉系统不仅复杂,而且有备用的嗅觉系统。这不难理解,雌蚊依赖嗅觉系统生存和繁殖,吸不到血则这两件事都完成不了。也就是说,雌蚊用其复杂的双重嗅觉系统来确保自己能区分人体皮肤上的化合物差异,从而确定吸血对象。

那么,可不可以通过改变人体皮肤的微生物组来让人避免被蚊子叮?例如,提取第19 号的皮肤细菌来制作药膏,涂到第33 号所代表志愿者的皮肤上。但科学家指出,这样的实验难度很大。

此外,只研究一种蚊子不一定能说明问题。所以,科学家希望通过研究其他种类的蚊子,来证实上述研究结果是否具有普遍性。

羧酸之魅

埃及伊蚊

还有一个疑问:为什么蚊子会如此喜欢羧酸的气味?

科学家猜测,埃及伊蚊之所以进化得专吸人血,可能是因为人类居住点有干净水的容器,而这些容器是蚊子的最佳繁殖场所。因此,埃及伊蚊变得非常善于区分人体气味和其他动物的气味。事实上,人类释放的羧酸比其他动物多得多。因此,至少一些蚊子之所以爱上羧酸,是因为羧酸向它们清楚地表明:它们找到了可供它们吸血的人。

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