你是蚊子眼中的美味吗?科学家揭示蚊子叮咬的原因

拉拉康康 2024-10-27 03:38:36

耶鲁大学的研究人员发现了蚊子对不同人类汗液样本的反应,从而影响它们的叮咬行为。这一发现可能有助于开发有效的蚊虫叮咬预防方法。

耶鲁大学的一项研究发现,人体汗液中的特殊味道会吸引或驱赶蚊子,从而影响它们的叮咬和进食行为。随着登革热等疾病继续在世界范围内蔓延,了解这些味觉机制有助于开发新的方法来防止蚊虫叮咬。

随着登革热等蚊媒疾病继续在全球蔓延,研究人员认为,预防这些疾病的方法之一是首先阻止蚊子叮咬人类。虽然科学家早就知道气味和热量如何引导蚊子叮咬人类,但味觉在蚊子叮咬人类后的作用尚不清楚。

在一项新研究中,耶鲁大学的研究人员发现了蚊子的神经元如何编码不同的味道,以及这些味道如何影响蚊子的叮咬、进食和产卵行为。该研究还发现了人类汗液中的化合物会增加蚊子的叮咬倾向,而苦味化合物会减少蚊子的进食和产卵。这项研究为为什么有些人比其他人更容易被蚊子吸引提供了新的见解。

这些发现可能为未来减少或预防蚊虫叮咬的新方法铺平道路。

了解蚊子的喜好

该研究于 10 月 16 日发表在《自然》杂志上,重点研究了亚洲虎蚊,这种蚊子曾仅限于东南亚,但现在已遍布六大洲。

当研究人员向蚊子提供人类汗液样本时,他们发现蚊子对某些样本表现出强烈的叮咬偏好。

“这种蚊子能够传播多种疾病,包括登革热和基孔肯雅病,”耶鲁大学文理学院尤金·希金斯分子、细胞和发育生物学教授、资深作者约翰·卡尔森说:“而且它的竞争力超过了其他蚊子物种,因此它可能是我们未来面临的更大问题。”

蚊子的味觉力量

为了更好地了解该物种的味觉能力,研究人员首先提取了 46 种不同的味觉化合物(包括糖、盐、苦味化合物和氨基酸),并观察了蚊子味觉器官中的神经元对它们的反应。他们发现,一些化合物(如糖)会刺激许多神经元。但令人惊讶的是,一些化合物实际上会抑制神经元活动。

“我们对果蝇的味觉进行了大量研究,我们以前从未在果蝇身上看到过这种广泛的抑制,”卡尔森说:“这两种不同的反应——兴奋和抑制——让蚊子拥有了更强的味觉编码能力,这意味着它们很可能能够区分各种各样的味道。”

研究人员还研究了不同味觉化合物如何影响蚊子的叮咬、进食和产卵行为,发现不同的味道会促进或抑制不同的行为。

“这两种不同的反应——兴奋和抑制——使蚊子具有了编码味觉的能力,这意味着它们很可能区分各种各样的味道。”——约翰·卡尔森

苦味化合物和味道组合的影响

例如,一些苦味化合物会减少蚊子的进食行为,但对产卵没有影响。盐和人类汗液中常见的一些氨基酸在单独使用时对叮咬没有影响,但在组合使用时,它们会促进叮咬行为的增加。

“这种细微差别对我们来说是有意义的,”该研究的首席作者、卡尔森实验室的博士后研究员丽莎·贝克 (Lisa Baik) 说道:“自然界中有很多地方含有盐,也有很多地方含有氨基酸,但人类的皮肤上同时含有这两种物质。所以也许蚊子能够识别这种组合,并认为我们的皮肤是叮咬的好地方。”

人类汗液与蚊虫叮咬之间的联系

此外,当研究人员向蚊子提供人类汗液样本时,他们发现蚊子对某些样本表现出强烈的叮咬偏好。

“我们认为这可能是为什么有些人比其他人更容易被蚊子叮咬的原因之一,”卡尔森说:“有些人可能只是对蚊子来说味道更好。”

总之,这些发现有助于解释蚊子如何决定是叮咬还是飞走。研究人员表示,这些信息可能有助于识别出可以诱使蚊子离开而不是叮咬的化合物。

“我们的研究可能有助于找到一种新方法来保护我们免受蚊虫叮咬,”卡尔森说:“这种化合物可能非常有用,尤其是在气候变化扩大蚊子的活动范围和它们传播的疾病的情况下。”

参考文献:“蚊子对人类和花卉的味觉反应指导叮咬和进食”,作者:Lisa S. Baik、Gaëlle JS Talross、Sydney Gray、Himani S. Pattisam、Taylor N. Peterson、James E. Nidetz、Felix JH Hol 和 John R. Carlson,2024 年 10 月 16 日,《自然》。DOI:10.1038/s41586-024-08047-y

作者:马洛里·洛克利尔(耶鲁大学)

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