蚊子是世界上最致命的动物之一，因为它们具有通过寻找血液来传播疾病的惊人能力。一组科学家发现，蚊子可能能够利用红外探测来感知我们身体的热信号。来自与人体皮肤温度相近的源的红外辐射可以将蚊子能够找到的宿主数量增加一倍。在他们的实验中，与只有体味和二氧化碳（CO2）的源相比，蚊子压倒性地朝着带有体热的源导航。我们已经知道它们可以嗅出我们呼出的二氧化碳，但这可能是帮助它们追踪人类猎物的又一种工具。这项发现发表在8月21日《自然》杂志上的一项研究中。
研究合著者、加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）分子生物学家尼古拉斯·德贝奥比恩（Nicolas DeBeaubien）在一份声明中说：“我们研究的蚊子——埃及伊蚊（Aedes aegypti）——非常擅长寻找人类宿主。这项工作为它们如何做到这一点提供了新的见解。”
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感知血液
埃及伊蚊（Aedes aegypti）以传播导致每年超过10万例寨卡病毒、黄热病、登革热等疾病的病毒而闻名。冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）传播导致疟疾的寄生虫。根据世界卫生组织的估计，仅疟疾每年就导致超过40万人死亡。
虽然雄性蚊子无害，但雌性蚊子需要血液来发育卵子。在过去的100年里，科学家们投入了时间和精力来确定蚊子如何寻找宿主。似乎没有单一的线索是这些昆虫依赖的。它们实际上整合了来自多种感觉在不同距离收集的环境信息。
研究合著者、加州大学圣巴巴拉分校博士后研究员阿维纳什·钱德尔（Avinash Chandel）在一份声明中说：“这些包括我们呼出的二氧化碳、气味、视觉、我们皮肤散发出的[对流]热量以及我们身体的湿气。然而，这些线索各有局限性。”
蚊子的视力很差。此外，人类宿主的快速移动甚至强风都可能干扰它们的追踪。本研究的团队想知道它们是否真的能建立一个更可靠的方向性线索。
增加一些热量
在约四英寸的范围内，蚊子可以探测到从我们皮肤上升起的热量，同时在着陆时直接感知我们的皮肤温度。这两种感觉对应于三种热传递方式中的两种。一种是对流，即热量被空气等介质带走。另一种是传导，即通过直接接触传递热量。
热能也可以通过转化为电磁波的方式传播更远的距离。热量通常转化为光波谱中的红外（IR）范围内的波。这些红外线随后可以加热它们照射到的物体。包括蝰蛇在内的其他动物可以感知温暖猎物发出的热红外线。
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为了测试埃及伊蚊是否具有相同的红外探测能力，研究团队将雌性蚊子放入笼子里，并在两个区域测量了它们的宿主搜寻活动。每个区域都含有与人类呼出二氧化碳浓度相同的体味和二氧化碳。其中一个区域还包含来自与皮肤温度相同的热源发出的红外线。一道屏障将热源与腔室隔开，以防止通过传导和对流进行热交换。然后，研究团队计算了有多少蚊子开始在笼子周围探寻，就像在寻找血管一样。
添加来自与皮肤温度（93华氏度）大致相同的热源发出的热红外线，使昆虫的宿主搜寻活动增加了一倍。研究团队发现，使用红外线在最远约2.5英尺的范围内仍然有效。
德贝奥比恩说：“这项工作中让我印象最深刻的是红外线最终起到了如此强大的作用。一旦我们调整好所有参数，结果就非常清晰。”
TRPA1有效地将蚊子的红外传感器范围扩展到约2.5英尺。
除了确定它们能感知这种热量外，研究团队还发现蚊子使用哪个身体部位和哪些生化物质来做到这一点。每只蚊子触角尖端都有“钉中孔”结构，非常适合感知辐射。这种孔通过屏蔽钉子免受传导和对流热的影响，使高度定向的红外辐射能够进入并加热结构。然后，蚊子使用一种称为TRPA1的温度敏感蛋白，它作为温度传感器来探测红外辐射。
日益严重的问题
气候变化和全球旅行已使埃及伊蚊的活动范围扩展到热带和亚热带国家以外，这使得预防其叮咬变得更加重要。这些蚊子现在在美国一些以前从未发现过的地方出现。最高浓度在佛罗里达州、德克萨斯州、亚利桑那州以及加州的部分地区，但它们也遍布路易斯安那州和德克萨斯州的墨西哥湾沿岸、华盛顿特区、纽约、印第安纳州和肯塔基州。
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这项研究可能有助于改进控制蚊子种群的方法。一种方法是将接近人体温度的热源纳入蚊子陷阱中，以提高其效率。这些发现还有助于解释为什么宽松的衣服有助于防止叮咬。它阻止蚊子接触皮肤，同时允许红外线在皮肤和衣服之间消散，这样蚊子就无法感知到。
德贝奥比恩说：“尽管蚊子体型微小，但它们造成的死亡人数比任何其他动物都多。我们的研究增进了对蚊子如何瞄准人类的理解，并为控制蚊媒疾病的传播提供了新的可能性。”
