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SME科技故事|想避免被蚊子咬，你需要一个脚臭的朋友？


本文转载自公众号：环球科学
SME科技故事|想避免被蚊子咬，你需要一个脚臭的朋友？
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图片来源：pixabay
根据近些年来的研究综合数据 ， 蚊子寻找目标时的确有选择性 ， 一般有三种要素决定了蚊子的目标：体温、二氧化碳和体味 ， 而代谢率和皮肤表面的细菌似乎在其中起着重要作用 。 为了让蚊子去咬朋友而不咬自己 ， 你或许可以从文中这些方面下手……
编译丨樊亦非
编辑丨杨心舟
当你和周围一群人处在一起 ， 蚊子却唯独喜欢围着你叮 ， 你是不是也有很多疑惑：为什么蚊子只叮我？除了你想弄清楚这个问题 ， 科学家也对此很感兴趣 。 至今已经有数十年的各类研究试图弄清楚蚊子喜好的机制 ， 根据澳大利亚麦格理大昆虫学家Matthew Bulbert的观点 ， 蚊子寻找宿主的关键影响因素是二氧化碳（CO2）、体温和体味 。 也许并不出人意料 ， 我们的老朋友微观细菌似乎也在其中起着重要作用 。 而这些因素也在共同决定蚊子的宿主选择 ， 可以说缺一不可 。
体温和二氧化碳
首先来说 ， 当蚊子靠近目标时 ， 它们所具有的热探测器就能为它们提供非常多的线索 。 比如 ， 在埃及伊蚊触角尖端的圆锥形感觉神经中 ， 有一对热敏感神经元 ， 其中一个感应升温 ， 另一个感应降温 ， 这两个感受器的整合信号能使蚊子对温度变化和宿主的体温线索做出响应 。
由于背景环境温度的影响 ， 蚊子还需要一套感应热对比度的机制 。 目前一些研究结果已经发现 ， TRPA1受体使蚊子能够避免选择温度高于宿主体温的物体 。 至于是什么感受器使蚊子能检测到有吸引力的热信号 ， 则仍有待进一步研究 。
简单来说 ， 自然而温暖的人体温度会让蚊子感到“恰到好处” ， 太冷或太热的肌肤都不是它们理想的着陆点 。 因此 ， 处于温暖环境下 ， 体温正常的人都有可能成为目标 。
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图片来源：“Genetic Analysis of Mosquito Detection of Humans.” Current opinion in insect science vol. 20 (2017): 34-38.
在热感受器发挥作用时 ， 蚊子的嗅觉受体也在协同工作 。 许多不同种类的蚊子都拥有细腻的嗅觉 ， 能够嗅出并追踪到50米开外的CO2 ， 而雌性埃及伊蚊正是利用这一线索来寻找温血动物的 。 人类每次呼吸会呼出十倍于背景水平浓度的CO2 ， 这给蚊子的搜寻工作带来很大的便利 。 伊蚊能使用一种由化学感应受体蛋白Gr1、Gr2和Gr3组成的味觉受体复合物来检测并响应CO2 。
因此 ， 释放出更多CO2的人更有可能被附近的蚊子盯上 。 静息状态代谢较高的人 ， 以及在运动中呼吸困过盛的人 ， 会呼出更多的CO2 。 单凭这个标准 ， 就能首先筛选出一部分更容易被蚊子盯上的对象 ， 比如男性、身材丰满的人和孕妇 。 尽管如此 ， 大多数动物都会释放浓度高的CO2 ， 单靠CO2还不足以让蚊子区分人类与其他动物 。
关键的体味
除了上面两点比较宽泛的选项 ， 蚊子选人的重要因素当属人体的气味了 ， 因为蚊子明显会更喜欢朝着特定的气味飞行 ， 比如 ， 按蚊喜欢林堡芝士的臭味 ， 它们正是那群爱好叮咬足部和脚踝的蚊子 。 这种芝士的臭味非常有特点 ， 它独特的味道是由亚麻短杆菌产生的 ， 而这种细菌也是造成脚臭的元凶之一 。 这似乎能解释为什么这些蚊子喜欢往脚上叮了 。
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【SME科技故事|想避免被蚊子咬，你需要一个脚臭的朋友？】

图片来源：James Gathany / Flickr
为了感知不同的气味 ， 昆虫已进化了传统型嗅觉受体（ORs） ， 离子型受体（IRs）等化学感受器来适应环境 。 一方面 ， 蚊子的ORs与嗅觉共同受体Orco共同作用来响应人体皮肤上的一些气味物质 ， 比如乙酸盐、乙醇和酮 。 另一方面 ， IRs主要对酸和胺反应 ， 能使蚊子更积极地寻找、叮咬宿主 。


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