一个很有可能的解释是狗长期和我们生活在一起 , 皮肤表面的细菌和人已经很相似 , 所以产生的气味也很类似了 。 更加有趣的是 , 2020年在墨西哥的一项研究也发现 , 埃及伊蚊也会从狗身上吸血 , 而且在一只蚊子里会同时发现人和狗的血 , 这样的蚊子比例还不低 。 通过进一步的实验我们发现 , 这个对人敏感的嗅小球探测的是癸醛这种物质 。 如果大家还记得我们刚才说过的 , 癸醛在人的气味里面会特别多 , 而动物的气味中很少存在 。 所以关于蚊子为什么喜欢人这个问题 , 我们提出了一个理论:因为人的气味里面癸醛很多 , 癸醛可以大量地激活这个对人敏感的嗅小球 , 而动物的气味里面癸醛很少 , 这个嗅小球不被激活 , 所以蚊子更喜欢人的气味 。 为了验证这个理论 , 我们又做了一个实验 , 是这个课题里面最后也是最关键的一个实验 。 我们配比了一个非常简单的混合物 , 只有两种化学分子——正己醇和癸醛 , 但是它可以很好地模拟人的气味 。
当蚊子闻到真实的人的气味时 , 有几个嗅小球被激活了 , 而当它闻到这个混合物的时候 , 大家可以看到类似的几个嗅小球也被激活了 。
那么当蚊子闻到这个混合物的时候 , 会不会很兴奋 , 会不会像喜欢人的气味那样喜欢它呢?我们做了一个风洞实验 。 在风洞的上游释放一种气味 , 在下游释放蚊子 , 观察蚊子闻到气味的反应 。
大家可以看到 , 当我们在上游什么气味都不释放 , 只是通空气的时候 , 蚊子的反应很小 , 飞一会儿就会停下来 。
而当我们在上游挂一只人穿过的袜子时 , 蚊子闻到人的气味就会非常兴奋地飞过去 。 最让我们惊喜的是 , 当我们在上游释放混合物的时候 , 蚊子非常兴奋 , 就像喜欢人的袜子味道那样 , 兴奋地飞到上游 。 这个结果让我们很惊喜 , 因为人的气味里面有上百种分子 , 而我们只使用了两种分子就可以很好地模拟它的效果 。 我们这个发现不仅很有趣 , 也很有用 , 因为这个混合物只有两种化学分子 , 相比于上百种分子来说 , 它可以很好地被制造和储存 , 这样就很方便应用于捕蚊器中 。 我们已经申请了专利 , 已经有好几家专门制造捕蚊器的公司表示有很大的兴趣 。 另外如果我们能找到一种混合物 , 可以非常特异性地抑制对人敏感的嗅小球 , 然后把这种化合物涂到人的皮肤表面 , 那么蚊子是不是就会对人失去兴趣 , 从而达到一个驱蚊的效果呢?目前市面上使用的驱蚊剂很多是经过大量化学筛选得到的 , 它们具体的作用机制我们其实并不清楚 , 所以效果也并不是那么理想 。 但是如果根据蚊子的大脑活动能够特异性地寻找到一种驱蚊剂 , 效果也许会好很多 。 我的同事正在这个方向做进一步的研究 。 大家平时可能会觉得有的人特别招蚊子 , 确实有的研究者曾经在蚊子面前摆了不同血型的血液 , 然后发现蚊子更喜欢O型血 。
另外一个研究发现 , 如果双胞胎当中的一方很招蚊子 , 那么另一方招蚊子的概率也很高 , 通过计算发现遗传因素大概占了60%的比例 。
还有一个研究更有趣 , 日本科学家发现当同一个人喝了350毫升啤酒之后 , 就会变得更招蚊子喜欢 。
这些研究告诉我们 , 遗传因素和生活习惯对于招不招蚊子都有贡献 , 但是具体的机制尚不清楚 , 还需要进一步研究 。 在我的研究当中也发现 , 人的气味里面癸醛很多 , 所以蚊子更喜欢人 , 但是蚊子同时也不喜欢癸醛很多的人 , 它们喜欢的是癸醛含量适中的人 。
一个可能的解释就是 , 人群当中那些癸醛很少或很多的人占的是少数 , 如果蚊子倾向于喜欢这样的人 , 那它找到大多数人的概率就会降低 , 不利于它的繁殖 。
之前我们提到埃及伊蚊是专门咬人的蚊子 , 但是它其实也并不是一开始就这样 , 而是慢慢进化成咬人专业户的 。 通过基因测序我们发现 , 埃及伊蚊最早起源于非洲 , 然后才传播到了世界上其他地方 。 而如今还在非洲的埃及伊蚊 , 和古老的埃及伊蚊一样 , 其实都是既咬人也咬动物的 。 但是这些传到了非洲以外的埃及伊蚊和非洲的埃及伊蚊相比 , 虽然仍属于同一个物种 , 但是在形态和行为上已经很不一样了 。
埃及伊蚊这种从博爱到专门咬人的转变 , 大概发生在一万年之前 。 那是什么因素导致了这样的转变呢?目前认为的一个原因是 , 当人类发展到农业社会时 , 人口密度大大地提高了 , 蚊子找到人的机率也提高了 , 所以蚊子只要专门咬人就可以大量繁殖 。 还有一个原因是水 。 蚊子的幼虫是生活在水里的 , 并且整个繁殖周期都需要水 , 而非洲的西部和北部非常干燥 , 只有人会储存水 , 所以蚊子只有和人生活在一起才能繁殖后代 , 这样久而久之它们就变成专门咬人了 。 我们再来看看这两种埃及伊蚊的初级嗅觉脑区有何不同 。 图里每一个彩色的小球就是一个嗅小球 , 大家可以看到 , 博爱的蚊子和专一的蚊子初级嗅觉脑区很相似 。 在博爱的蚊子里面有的嗅小球 , 专一的蚊子里面也有 , 而且都在相似的位置上 。
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