蚊子学会了不要招惹你,当你拍打它们时

他们很可能去寻找一顿不那么容易被攻击的“美餐”。

你身体散发的热量,汗水蒸发的水汽,呼吸吹来的微风,以及你的气味,哦,你的气味!这一切结合起来极具诱惑力,吸引蚊子前来,带来了轻松一咬的承诺。

[拍打]

今天不行,蚊子。今天不行。

拍打时产生的剧烈震动可能足以让蚊子放弃对你迷人香气的迷恋,即使你的努力未能将这个昆虫拍成血肉模糊。

为了测试这些讨厌的昆虫在多大程度上能记住一段糟糕的经历——以及与之相关的气味——研究人员利用微型飞行模拟器、迷你风洞以及人类、老鼠和鸡的气味对昆虫进行了测试。他们在本周的《当代生物学》(Current Biology) 上发表的结果显示,蚊子能够记住具有攻击性的人至少一天,并像躲避瘟疫一样避开他们(或者,在它们的情况下,像躲避避蚊胺一样避开他们)。

研究人员研究的是埃及伊蚊,这是一种喜欢人类的蚊子。是那种,非常非常喜欢的那种。

论文的主要作者 Jeffery Riffell 表示:“整个蚊子的进化都是为了识别我们和叮咬我们。它们对温度、我们汗水中的水蒸气、我们的体味以及我们呼吸中的二氧化碳特别敏感,所以它们的整个感觉系统都致力于定位我们。”

如果无法获得它们偏好的食物选择,这些蚊子就会以牛或狗的血液为食来维持生命。但这只是迫不得已的情况。Riffell 说,在其他实验中,研究人员发现,即使大多数成年期只能接触狗或牛的蚊子,如果机会允许,它们也会重新被人类吸引。

“它们转移宿主的能力并没有丧失对人类这种天生的偏好。所以我们认为学习导致了这种转变和灵活性,”Riffell 说。他和他的同事们想研究是什么驱动了对宿主的偏好,以及蚊子是否会学会避开某些过于“具有挑战性”的人。

“我们每个人都有自己的气味特征——如果你愿意,可以称之为指纹,”Riffell 说。“而且这个指纹是稳定的,在几周或几个月内变化不大。蚊子一旦开始叮咬你,它们就会闻到你。如果你试图挥动手臂甩掉它们,或者试图拍打它们,它们会感觉到拍打的震动,并学会将这些震动与你的气味联系起来,形成负面联想。考虑到我们每个人都有自己的气味指纹,我们发现它们实际上能够记住特定的人。”

换句话说,这些蚊子学会了避开那些喜欢拍打的人的气味。它们通过一个实验复制了惹人厌的人类,这个实验用本科生穿过的薄尼龙袜子作为诱饵,让它们“闻起来很香”(至少对蚊子来说是这样。对人类鼻子来说,这种气味太淡了)。

“有趣的是,它们记得最牢的是那些最有吸引力的人,”Riffell 说。

他指的不是外貌上的吸引力。你可能有些朋友在夏季蚊虫多的季节里,会反复抱怨说,“哦,蚊子就是喜欢我。”他们可能并没有夸大其词。

Riffell 说,在这种情况下,蚊子对它们之前最吸引它们的那些气味反应最强烈。如果你仔细想想,这是有道理的。如果你爱吃甜甜圈,就在你正要咬一口巧克力淋面甜甜圈的时候,它突然试图刺你一刀怎么办?

现在想象一下,如果另一种食物也这样做。比如,芹菜。当你正一丝不苟地咀嚼那些被误认为是食物的又苦又湿的细丝时,芹菜试图把你打得头破血流。感觉不一样,对吧?甜甜圈的背叛让你更受伤,因为你真的很喜欢那个甜甜圈,而你一直有点怀疑芹菜可能想对你不利。

蚊子也能感受到你的痛苦。

“它们避开某些气味的程度,就像它们在经历 40% 的避蚊胺一样,”Riffell 说。“它们真的能记住气味,而且会导致它们产生高度的排斥感。”

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蚊子版的“饥饿游戏”。(Kiley Riffell 摄影)

Riffell 和他的同事们通过将活蚊子粘在一个细小的昆虫针上,让昆虫针充当了绳子,将蚊子固定在原位,同时让它们试图飞向或飞离气味,从而发现了这一点。“这就像是蚊子的虚拟现实。这是测试它们行为和观察它们学习的好方法,”Riffell 说。

一旦进入飞行模拟器,蚊子就会闻到某种特定的气味——就像之前从志愿者身上收集到的气味——同时被湍急的空气和模拟拍打后的震动所包围。

“然后我们还在这些微型风洞里让它们飞行。它们可以在之前的气味和干净的气味对照之间进行选择,所以它们可以选择想飞往哪个方向,”Riffell 说。

计算机软件和摄像机帮助分析了如果蚊子没有被针固定,它们会如何飞向或飞离气味。

然后他们更进一步。“我们可以将它们固定在一个支架上,让它们在飞行中被束缚住,然后我们可以在它们头部切开一个微小的窗口,记录当动物在学习时,其嗅觉系统中的神经元是如何变化的。我们还可以看到与记忆和学习相关的某些化学物质如何影响这种嗅觉信息的处理,”Riffell 说。

他们在蚊子大脑中发现,多巴胺对昆虫的学习能力至关重要,并有助于激励它们记住积极和消极的联想——比如被它们“食物”攻击。

研究人员仍在进行实验以拓展这项研究,目前正致力于分离人类气味中约 300 种化合物中,哪些对蚊子特别有吸引力。他们还在试图弄清楚,一个喜欢拍打的蚊子的防护作用是否会延伸到它的同伴身上,以及蚊子对糟糕经历的记忆能持续多久。这项研究只测试了 24 小时后的气味记忆,但蚊子可以活大约一个月。所以它们很有可能从经验中学习到的时间会比一天长得多。

“我们普遍发现的是,这些蚊子进化是为了成为极其有效的叮咬人类的传播疾病媒介,”Riffell 说。“它们的学习能力导致了这种适应性,使它们能更有效地继续存在并叮咬人类。从控制和根除这些家伙的角度来看,这是一个难题。”

虽然没有一种完美的方法可以拍打住一只蚊子,让它和它的同伴永远远离你,但研究人员希望通过了解蚊子如何选择叮咬对象,他们未来或许能够切断它们的“血路”。与此同时,如果一只蚊子学会了避开你,它可能会转向你的朋友或宠物作为替代的“菜肴”。

所以,与其依赖于偶尔挥一下手来保护自己,不如想想你的朋友们:不要失手。

 

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