今天小編分享的科學經驗:蚊子怎麼還不死絕?這裡有一些好消息和壞消息,歡迎閱讀。
" 嗡嗡嗡,嗡嗡嗡…… "
夏季的噩夢之一:睡覺前警惕地拉上了蚊帳,結果剛一躺下耳旁就傳來了蚊子嗡嗡聲,然後你就會忍不住發出天問——
蚊子,你怎麼還不死絕?
其實吧,科學家們為了滅蚊,确實已經很努力了……
好想一巴掌怒拍上去|Pixabay
讓蚊子 " 斷子絕孫 "
最近的一項研究,美國加州的科學家利用基因編輯技術,幹擾甘比亞蚊子的性發育基因,讓雌性蚊子只能生下雄性蚊子。 [ 1 ]
這項研究針對的是會傳播瘧疾的甘比亞按蚊。瘧疾是世界上最致命的疾病之一,每年數十萬人因此喪命。導致瘧疾的寄生蟲是瘧原蟲,它必須依靠雌性按蚊才能傳播,所以讓甘比亞蚊子只能生男娃,就能阻斷瘧疾的傳播。這樣的技術未來也可能應用到登革熱等致命疾病上。
利用基因編輯技術改變甘比亞按蚊幼蟲的基因|today.ucsd.edu
在上面這個研究裡,蚊子好歹還能生娃, 有些科學家直接讓蚊子 " 斷子絕孫 "。蚊子:聽我說,謝謝你~
中國的科學家此前利用了名叫 "沃爾巴克氏體" 的微生物對蚊子進行改造。這種共生菌會影響蚊子的生殖:當雄性感染、同時雌性未感染同種沃爾巴克氏體時,它們交配後将無法繁育後代。
研究者們就在實驗室裡讓雄性蚊子感染沃爾巴克氏體,再把它們釋放到野外和雌性蚊子交配,來減少蚊子的後代。同時,他們還用輻射的方法為攜帶同型沃爾巴克氏體的雌蚊絕育,進一步确保了減少蚊子種群的效果。 [ 3 ]
用這種辦法,研究者消滅了廣州兩個河島上幾乎全部的白紋伊蚊。
白紋伊蚊可傳播包括登革熱病毒、寨卡病毒在内的多種病原體,也被稱為 " 花腳蚊子 "|James Gathany, CDC
除了真刀實槍的絕育,也有科學家從交配前下手,把交配扼殺在搖籃裡,手段是——讓蚊子變成 " 聾蚊 "。 [ 4 ]
雄性蚊子會仔細聽雌性蚊子發出的嗡嗡聲來尋找配偶,它們的聽覺系統中有血清素的參與。研究人員就給蚊子喂了血清素抑制化合物,幹擾了蚊子的聽力,讓它們對交配的情歌充耳不聞。
讓蚊子變聾挺好的,要是能讓它們 " 變啞 " 就更好了,這樣我們也不用聽到煩人的嗡嗡聲了,建議科學家速速研究!
填補冬季沒有蚊子的空白
下面要說一些關于蚊子的壞消息:雖然科學家很努力滅蚊了,但是也有很多客觀因素,延長了蚊子的活躍時間," 填補了冬季沒有蚊子的空白 " ……
一個重要的因素就是氣候變化。
蚊子大軍不要過來啊|Pixabay
在熱帶地區,蚊子全年都很活躍,但是出了熱帶,冬季的低溫會讓蚊子進入冬眠狀态。然而,科學家預估氣候變化會導致夏季變長,冬季變得更暖和。在暖冬,蚊子也能出來活動了。
研究者對美國佛羅裡達州中北部的蚊子進行了實驗,這個地區位于亞熱帶和溫帶氣候的分界線上。他們發現蚊子就像伸縮性特别強的橡皮筋一樣,能忍受很大的溫差範圍,而且能夠承受的最高溫度,也遠高于氣象站測量的當地平均環境溫度。 [ 6 ]
這意味着,夏天蚊子熱不死,而暖和的冬天又能讓蚊子快樂玩耍。
一個呼應的發現就是,芬蘭最近記錄了一種新蚊子,叫 Culex modestus,是迄今為止發現的歐洲最北端的蚊子紀錄。研究人員說,雖然目前沒有疾病傳播的風險,但随着全球變暖, 未來會有更多南方的物種入侵芬蘭……
新蚊子,Culex modestus,會傳播西尼羅河病毒|Lorna Culverwell
另外,光污染也為更長的蚊子期做出了貢獻。
一項研究發現,城市的夜間燈光會幹擾蚊子的休眠狀态,讓蚊子沒法好好睡覺,有更長的時間去叮人。但這也伴随着一個好消息,蚊子的頻繁活動讓它們沒法存儲足夠的能量養肥自己,進入冬天的休眠期就可能死掉了(這算是好消息吧)。 [ 8 ]
獻出你的胳膊
雖然大部分蚊子平等地咬所有動物,但有的蚊子卻更偏愛人類的血,例如一些地區的埃及伊蚊就是如此。
埃及伊蚊很危險,會攜帶寨卡病毒、登革熱和黃熱病病毒。去年一則研究發現,埃及伊蚊的小腦瓜對人類的氣味更加敏感,然後就可以……專咬人類。參與這項研究的中國研究生趙志磊說,實驗室常用的 " 用薄塑料膜模拟皮膚包裹兔血 " 方法并不奏效,最簡單高效的方式,是直接把手臂伸入養蚊子的籠子。
謝謝研究人員的胳膊 | Perran Ross
為科學獻身!真是了不起的人類!
最後再說個關于研究蚊子的實驗人員的好消息。
現有的許多蚊子實驗都依賴于人類志願者和動物受試者,在實驗裡被連叮幾十個小時簡直慘無人道,但機器可以來幫忙。
研究人員利用 3D 印表機制作皮膚,每塊水凝膠都充滿可以流動的血液。蚊子來叮咬時,還有攝影機記錄蚊子在每個位置降落的頻率、停留時間、是否叮咬、進食時間等。
利用 3D 印表機制作皮膚,每塊水凝膠都充滿可以流動的血液|news.rice.edu
雖然還不清楚這樣的裝置是否能完全替代人類的胳膊,但是,研究員在兢兢業業研究如何滅蚊的時候,至少還有人在關心着他們的胳膊。
參考文獻
[ 1 ] Andrea L. Smidler, James J. Pai, Reema A. Apte, H é ctor M. S á nchez C., Rodrigo M. Corder, Eileen Jeffrey Guti é rrez, Neha Thakre, Igor Antoshechkin, John M. Marshall, Omar S. Akbari. A confinable female-lethal population suppression system in the malaria vector, Anopheles gambiae. Science Advances, 2023; 9 ( 27 ) DOI: 10.1126/sciadv.ade8903
[ 2 ] https://today.ucsd.edu/story/new-genetic-technology-developed-to-halt-malaria-spreading-mosquitoes
[ 3 ] 痛恨蚊子?中國科學家找到了讓它們團滅的新方法 | 一周科技 https://mp.weixin.qq.com/s/PeKsaydAPVN4zy9N5XxooQ
[ 4 ] Yifeng Y. J. Xu, YuMin M. Loh, Tai-Ting Lee, Takuro S. Ohashi, Matthew P. Su, Azusa Kamikouchi. Serotonin modulation in the male Aedes aegypti ear influences hearing. Frontiers in Physiology, 2022; 13 DOI: 10.3389/fphys.2022.931567
[ 5 ] https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result-en/2022/11/20221116-01.html
[ 6 ] Brunno F. Oliveira, Wendtwoin I. G. Yogo, Daniel A. Hahn, Jiang Yongxing, Brett R. Scheffers. Community ‐ wide seasonal shifts in thermal tolerances of mosquitoes. Ecology, 2021; DOI: 10.1002/ecy.3368
[ 7 ] https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210614185549.htm
[ 8 ] https://www.sciencedaily.com/releases/2023/04/230411105922.htm
[ 9 ] C.L. Culverwell, O. Vapalahti. First record of Culex modestus in Finland. Journal of the European Mosquito Control Association, 2023; 1 DOI: 10.52004/JEMCA2023.0003
[ 10 ] Zhilei Zhao, Jessica L. Zung, Annika Hinze, Alexis L. Kriete, Azwad Iqbal, Meg A. Younger, Benjamin J. Matthews, Dorit Merhof, Stephan Thiberge, Rickard Ignell, Martin Strauch, Carolyn S. McBride. Mosquito brains encode unique features of human odour to drive host seeking. Nature, 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-04675-4
[ 11 ] https://news.rice.edu/news/2023/bite-mosquito-feeding-chamber-uses-fake-skin-real-blood
作者:咻蹦蹦