【郁康】淺談蚊子的導航系統
眾所周知,語言是人類最主要的交流工具。而蚊子間的主要交流活動更依賴于非語言途徑,其中最主要的是——生物信息素。而蚊子的行為很大程度上是源自自身嗅覺器官對于各類生物信息素的感知。例如,雌蚊在交配后需要利用嗅覺系統感應宿主的化學氣味來定位并完成吸血補充能量;吸血后又要利用嗅覺系統感應環境中的化學氣味來尋找產卵地點(TakkenandKnols,1999)。
那么今天郁康小編首先來聊一聊蚊子的嗅覺系統。
蚊子的嗅覺系統
蚊子的嗅覺系統包括觸角與下顎須(maxillarypalp)(SyedandLeal,2007),觸角與下顎須上又有很多很小但形態各異的嗅覺感應器(簡稱嗅器),例如已經發現的蚊子的嗅器就有尖端毛狀、平端毛狀、錐形、腔錐形等(PittsandZwiebel,2006)。
這些嗅器是蚊子感知周圍環境中化學氣味小分子的功能單位。嗅器表皮上有很多細小的孔洞,化學氣味小分子就利用這些空洞進入嗅器。
在嗅器中有嗅覺神經樹突分布,在神經樹突表面分布著許多嗅覺受體蛋白(odorantreceptors,ORs),這些受體蛋白感知到化學氣味小分子后將信息傳遞到昆蟲大腦[1]。
大腦綜合了各種信息后發出指令,從而影響到蚊子的行為。
那么在了解了蚊子的嗅覺系統之后,我們再來聊一聊影響蚊子嗅覺的生物信息素都是從何而來的。
嗅覺生物信息素途徑
CO2
研究發現,蚊子的下顎器通過受體可以感受到人體呼出的二氧化碳形成的羽流,甚至在高達50米的距離之外就可以檢測到。二氧化碳不具有特異性,但運動、高大的體形等個體因素可以通過代謝率、呼吸頻率深度影響呼出二氧化碳的羽流,形成對蚊子的不同吸引力。
汗液
人體的汗液含有多種揮發性化學物質可以吸引蚊子的注意力,有的是由體表細菌分解汗液中的化合物產生,有的是汗腺直接分泌的結果。其中,乳酸、尿酸和辛烯醇等物質對蚊子的吸引力已被納入研究。
視覺途徑
在相對近距離、視力可及范圍內,蚊子通過視覺途徑更趨近于攻擊黑色物質。因此,防蚊最好身著淺色衣服,避免黑色或深藍色短袖衣服。
溫度感受途徑
如果蚊子距離宿主較遠,蚊子可以通過溫度感受系統感知并鎖定具有發熱和濕潤(溫血動物特征)特征的物體。
郁康總結
蚊子通過自身嗅覺系統可感知二氧化碳、汗液等化學物質進而追蹤到宿主。研究蚊子的“導航系統”,有利于開發更有效的防蚊和滅蚊藥物或其他技術。
參考文獻:
【1】徐煒.蚊子嗅覺系統的最新研究進展[J].環境昆蟲學報,200931(2):175-180.