在北半球相当一部分地区经历了异常温暖的冬天后，今年春天的蚊子叮咬可能会比冻伤更让人烦恼。 寒冷的天气通常会杀死或减缓这些吸血昆虫的繁殖，而温暖的天气自 20 世纪 80 年代以来，已经为华盛顿特区的蚊子季节增加了近 10 天。
虽然越来越长的夏季和越来越短、越来越温暖的冬季可能意味着未来蚊子数量会增加，但一些新的研究可能有助于控制这种常见害虫数量的增加。在一项于 3 月 16 日在《PLOS ONE》杂志上发表的研究中，研究人员发现，激活蚊子精子的蛋白质很可能被关闭。这种行为将阻止精子游向卵子并使其受精。这有助于控制一种常见家蚊的种群，这种蚊子已知会传播西尼罗河病毒和脑炎（一种引起脑部肿胀的疾病），这种蚊子被称为库蚊 (Culex)。
[相关内容：新加坡防治蚊媒疾病新计划：利用感染了细菌的蚊子。]
这篇新论文详细列出了昆虫精子中存在的各种蛋白质，这有助于研究人员找到在精子不活跃时维持其质量的特定蛋白质，以及激活精子游动的蛋白质。
“在交配过程中，蚊子头对尾地耦合，雄蚊将精子转移到雌蚊的生殖道中。精子可以在那里储存一段时间，但它仍然需要从 A 点到达 B 点才能完成受精，”该研究的合著者、加州大学河滨分校的细胞生物学家 Cathy Thaler 在一份声明中说。
射精过程中分泌的特化蛋白质会激活鞭毛（即精子尾部）并为其提供前进的动力，这对于完成它们进入雌蚊生殖道的旅程至关重要。
“没有这些蛋白质，精子就无法穿透卵子。它们将保持不运动，并最终退化，”合著者、加州大学河滨分校的生物学教授 Richard Cardullo 在一份声明中说。
为了获得关于这种微小昆虫蛋白质的非常详细的信息，作者与一个学生团队合作，他们能够从更大的蚊子群体中分离出多达 200 只雄蚊。然后，他们从它们的生殖道中提取了足够的精子，以便质谱设备不仅能够检测到蛋白质，还能识别它们。
在之前的研究中，该团队发现精子进入生殖道后需要钙来驱动其前进。 “现在我们可以查看我们创建的完整蛋白质谱，找到钙通道蛋白，并设计实验来靶向这些通道，”Cardullo 说。
[《流行科学+》相关内容：一项大胆的新计划能阻止蚊子吗？]
根据 Thaler 的说法，蛋白质谱分析为控制蚊子种群提供了一条途径，这种方式比使用可能杀死其他昆虫和植物以及伤害动物的有毒农药（也称为生物控制）更环保、毒性更小。
生物控制并不意味着蚊子这个物种会被灭绝。使精子失活对经过处理的蚊子来说将是 100% 有效的，但科学家们不可能也不希望杀死所有的蚊子。使用这种方法反而会改变可育雄性和不可育雄性的比例。
2022 年，生物技术公司 Oxitec 的科学家在佛罗里达礁岛群完成了首次露天研究，他们释放了经过基因改造的雄性蚊子，这些蚊子不叮咬，并且只能产生雄性后代。他们发现，当改造后的蚊子成熟到成虫时，它们的飞行和探索行为与野生蚊子相当，并且它们成功地与本地雌蚊交配。雌蚊随后在捕集器中产卵，该团队收集了这些卵来观察它们孵化。所有孵化的卵都是雄性。然而，杀死雌性卵子的基因大约只维持了三代蚊子。
“蚊子是地球上最致命的动物。但尽管人们讨厌它们，大多数生态学家都会反对彻底根除它们的计划。它们在鱼类和其他动物的食物链中扮演着重要角色，”Cardullo 说。
虽然这项研究只关注了库蚊，但该团队希望这些信息能够适用于超过 3000 种蚊子中的一部分。随着地球持续变暖和气候变化加剧，越来越多的蚊子正在迁入北半球，包括那些携带疟疾的蚊子。
了解更多关于库蚊精子运动的信息也可能对改善人类生育能力具有启示意义。许多细胞都有鞭毛，而且根据 Cardullo 的说法，我们对一个身体系统所学的知识可能会应用于其他物种。
