二氧化碳可能讓蚊子看到人類

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一只饑餓的蚊子可以在約30米外感知到人類呼出的二氧化碳氣體，一項發(fā)表在《自然·通訊》（Nature Communications）的研究表明，二氧化碳會觸發(fā)昆蟲的視覺系統(tǒng)，使它們能根據(jù)人類皮膚的顏色準確找到一個人的位置。

美國華盛頓大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家杰夫·里菲爾（Jeff Riffell，這項研究的第一作者）說：“氣味只是在告訴它們某個地方有食物，而視覺則能告訴它們食物所在的方位。”在追蹤了130萬只蚊子的飛行軌跡后，里菲爾所在的研究團隊發(fā)現(xiàn)，在二氧化碳存在的環(huán)境中，昆蟲會被紅色和橙色的光吸引——這正是所有人的皮膚主要反射出的光線，且主要避開綠光和藍光。

事實上，觀察蚊子的飛行極具挑戰(zhàn)，因為它們會在空中疾速飛過，飛行模式也很混亂且難以捉摸。里菲爾表示，研究人員通常是在小箱子里觀察蚊子飛行的，但這“不能表征它們的自然行為”。為了模擬更加真實的環(huán)境以觀察蚊子的飛行方式，里菲爾所在的研究團隊搭建了一個約2米長的風(fēng)洞（一種產(chǎn)生人造氣流的管道），它能夠精確地控制氣流速度、氣味和視覺刺激。他們還沿著這條管道安裝了16臺攝像機，并將實時捕捉到的錄像拼接在一起，以此揭示每一只蚊子的飛行軌跡。

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當(dāng)埃及伊蚊被放入管道后，它們并沒有“偵察”與人類皮膚顏色相似的物體。直到將二氧化碳通入管道，蚊子才蜂擁而至。而且，如果過濾掉紅光和橙色光，就會減弱這些物體對蚊子的吸引。在另一項研究中，研究人員給蚊子的光感受器引入突變，以抑制它們對紅光等波長較長的光的感知，從而阻止它們涌向人類的皮膚。同樣的效果也可以通過讓蚊子的二氧化碳感受器發(fā)生突變來實現(xiàn)。

“鑒于蚊子并沒有單獨對紅光敏感的感受器，”瑞典隆德大學(xué)的感官生物學(xué)家阿爾穆特·克爾貝爾（Almut Kelber，未參與這項研究）說，因此，對于蚊子來說，“橙色、紅色和黑色很有可能都呈暗色而無法引發(fā)視覺感知，也就是說，蚊子選擇的并不是‘紅色’，而是‘非綠色或藍色’。”

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其他昆蟲也會依據(jù)氣味刺激來改變視覺偏好。例如，雌性的亞洲燕尾蝶“會根據(jù)氣味對顏色做出不同的選擇”，克爾貝爾說。在一間沒有氣味的實驗室中，這種燕尾蝶會優(yōu)先降落在藍色的物體上，而當(dāng)它們嗅到了可供幼蟲寄居的植物時，便會飛向綠色的物體。此外，在聞到橙子或者百合花的氣味時，它們又會轉(zhuǎn)向紅色的物體。

里菲爾計劃利用這項新發(fā)現(xiàn)來開發(fā)更有效的捕蚊器。他說，現(xiàn)在有許多捕蚊器都含有白色的成分，“但是蚊子一點也不喜歡白色。”

撰文：尼科·麥卡蒂（Niko McCarty）

翻譯：仇艷菲

審校：王怡博

引進來源：科學(xué)美國人

本文來自：中國數(shù)字科技館

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