想避免被蚊子咬，你需要一個腳臭的朋友？

本文轉載自公眾號：環球科學

圖片來源：pixabay

根據近些年來的研究綜合數據，蚊子尋找目標時的確有選擇性，一般有三種要素決定了蚊子的目標：體溫、二氧化碳和體味，而代謝率和皮膚表面的細菌似乎在其中起著重要作用。為了讓蚊子去咬朋友而不咬自己，你或許可以從文中這些方面下手……

 

編譯丨樊亦非

編輯丨楊心舟

當你和周圍一群人處在一起，蚊子卻唯獨喜歡圍著你叮，你是不是也有很多疑惑：為什麼蚊子只叮我？除了你想弄清楚這個問題，科學家也對此很感興趣。至今已經有數十年的各類研究試圖弄清楚蚊子喜好的機制，根據澳大利亞麥格理大昆蟲學家Matthew Bulbert的觀點，蚊子尋找宿主的關鍵影響因素是二氧化碳（CO2）、體溫和體味。也許並不出人意料，我們的老朋友微觀細菌似乎也在其中起著重要作用。而這些因素也在共同決定蚊子的宿主選擇，可以說缺一不可。

體溫和二氧化碳

首先來說，當蚊子靠近目標時，它們所具有的熱探測器就能為它們提供非常多的線索。比如，在埃及伊蚊觸角尖端的圓錐形感覺神經中，有一對熱敏感神經元，其中一個感應升溫，另一個感應降溫，這兩個感受器的整合信號能使蚊子對溫度變化和宿主的體溫線索做出響應。

由於背景環境溫度的影響，蚊子還需要一套感應熱對比度的機制。目前一些研究結果已經發現，TRPA1受體使蚊子能夠避免選擇溫度高於宿主體溫的物體。至於是什麼感受器使蚊子能檢測到有吸引力的熱信號，則仍有待進一步研究。

簡單來說，自然而溫暖的人體溫度會讓蚊子感到「恰到好處」，太冷或太熱的肌膚都不是它們理想的著陸點。因此，處於溫暖環境下，體溫正常的人都有可能成為目標。

圖片來源：「Genetic Analysis of Mosquito Detection of Humans.」 Current opinion in insect science vol. 20 (2017): 34-38.

 

在熱感受器發揮作用時，蚊子的嗅覺受體也在協同工作。許多不同種類的蚊子都擁有細膩的嗅覺，能夠嗅出並追蹤到50米開外的CO2，而雌性埃及伊蚊正是利用這一線索來尋找溫血動物的。人類每次呼吸會呼出十倍於背景水平濃度的CO2，這給蚊子的搜尋工作帶來很大的便利。伊蚊能使用一種由化學感應受體蛋白Gr1、Gr2和Gr3組成的味覺受體複合物來檢測並響應CO2。

因此，釋放出更多CO2的人更有可能被附近的蚊子盯上。靜息狀態代謝較高的人，以及在運動中呼吸困過盛的人，會呼出更多的CO2。單憑這個標準，就能首先篩選出一部分更容易被蚊子盯上的對象，比如男性、身材豐滿的人和孕婦。儘管如此，大多數動物都會釋放濃度高的CO2，單靠CO2還不足以讓蚊子區分人類與其他動物。

 

關鍵的體味

除了上面兩點比較寬泛的選項，蚊子選人的重要因素當屬人體的氣味了，因為蚊子明顯會更喜歡朝著特定的氣味飛行，比如，按蚊喜歡林堡芝士的臭味，它們正是那群愛好叮咬足部和腳踝的蚊子。這種芝士的臭味非常有特點，它獨特的味道是由亞麻短桿菌產生的，而這種細菌也是造成腳臭的元兇之一。這似乎能解釋為什麼這些蚊子喜歡往腳上叮了。

圖片來源：James Gathany / Flickr

為了感知不同的氣味，昆蟲已進化了傳統型嗅覺受體（ORs），離子型受體（IRs）等化學感受器來適應環境。一方面，蚊子的ORs與嗅覺共同受體Orco共同作用來響應人體皮膚上的一些氣味物質，比如乙酸鹽、乙醇和酮。另一方面，IRs主要對酸和胺反應，能使蚊子更積極地尋找、叮咬宿主。

 

IR感受器族除了可以充當化學感受器來檢測氣味和味覺物質，還能作為熱感受器或濕感受器。其中，有20種氣味可以激活伊蚊觸角中的IRs表達，每種氣味都至少需要一個IR共受體（Ir8a、Ir25a或Ir76b）才能起作用。

 

在種種氣味之中，蚊子尤其嗜酸。人體皮膚較其他動物具有更多的乳酸，這種人類汗液中的活性成分，可能就是蚊子區別其他動物，鎖定人類目標的特異性線索。實際上，乳酸和CO2單獨存在時，二者對伊蚊的吸引力都不夠高，而兩種物質的混合物對伊蚊則頗具吸引力，而伊蚊會通過Ir8a通路來引導這種吸引力。

 

一項實驗顯示，在存在的情況下，人類的氣味在短短8分鐘內就吸引了平均約75％的野生蚊子和Orco突變蚊子（缺乏Orco受體），但是只有約50%的Ir8a突變體（缺乏Ir8a受體）被吸引。由此可見，Ir8a和表達Ir8a的受體神經元在蚊子探測人類體味中具有更重要的作用。

此外，不論是Gr3單突變體（缺乏Gr3受體）還是Gr3/Ir8a雙突變體（缺乏Gr3和Ir8a受體），被吸引的蚊子數量相當，這表明由Orco和Ir8a介導的氣味吸引，還需要來激活Gr1 / Gr2 / Gr3複合物。與先前Ir8a單突變體有50%被吸引的結果相比，失去CO2激活使得蚊子探測乳酸的Ir8a通路有所減弱，這意味著CO2激活能使乳酸等人類體味對蚊子的吸引力增強。於是在CO2和乳酸的互相作用下，蚊子終於可以選擇在何處落腳了。

 

細菌決定氣味

那麼，這些吸引蚊子的氣味又是從何而來？

事實上，人體產生的諸多揮發性化合物均可追溯至人體內大量存在的微生物。芽孢桿菌屬（Bacillusspp.）、短桿菌屬（Brevibacteriumspp.）、棒狀桿菌屬（Corynebacteriaspp.）和葡萄球菌屬（Staphylococcusspp.）等細菌都能產生會招惹蚊子的揮發性物質。

 

荷蘭瓦格寧根大學的一項研究提出，蚊子尋找宿主的過程體現著一種三方營養關係：人類與其微生物群落之間存在共同進化機制，實現了和諧共處，而蚊子恰好能從這種共生關係中受益。Bulbert甚至認為，蚊子可能會探測到人體所有的細菌活動。

目前主流的觀點指出，皮膚表面的細菌多樣性高低也能指示健康的程度，細菌更多樣可以阻礙有害菌在皮膚表面滋生。而這同樣也可以解釋為什麼某些人更容易招蚊子：細菌多樣性程度越高，可以減少散發吸引蚊子的產物，也會讓自己在蚊子眼裡沒那麼「迷人」。

 

總而言之，蚊子通過綜合線索來探測宿主目標。在遠處，它們先探測人呼出的二氧化碳；靠近時，它們會感覺到人們散發的氣味和熱量；降落後，它們利用腿部和嘴部的味覺感受器來「品嘗」皮膚的不同部分。

 

被蚊子「盯」上後是否會被「叮」，也依次取決於人體的熱量、CO2釋放量和氣味。《當代生物學》的一項研究曾設計了一次人造供血實驗，當這三種線索均存在時，約有75％的伊蚊會吸血；僅除去人的體味，吸血的伊蚊數量下降到25％；僅去除二氧化碳，則只有15％的蚊子會選擇吸血；若血液處於室溫，則沒有蚊子吸血。

 

而對於那些Ir8a發生了突變的蚊子，即使三種條件均滿足，也只有25%會吸血，與沒有體味的情況相當，這說明Ir8a活性可能是蚊子在吸血時檢測人類氣味的主要作用因素。

真正的驅蚊術

蚊子叮人不但會讓皮膚難受，有些蚊子甚至還會在叮咬過程傳播致命疾病，因此嚴肅對待蚊子的叮咬十分重要。PeerJ上的一項調查曾提出了167種不同的驅蚊方法，包括吃大蒜、不飲酒、不吃香蕉、使用局部驅蟲劑（甚至包括浸泡在酒精中的煙頭）、燃燒動物糞便、喝杜松子酒和補品、噴灑柴油和一種清潔劑。通過口服或皮膚貼片的方式攝入維生素B也是一種比較流行的驅蚊方法，但美國蚊蟲控制協會已經通過研究表明這種方法並沒有作用。

 

 

 

況且，這些研究均未考慮蚊子的多樣性。目前，已經有記錄的蚊子就約有3500多種蚊子，不同品種的蚊子有其自身的特質偏好，這種偏好可能關乎它們的生存。而只研究應對其中一種蚊子的方法很明顯不具備普適性。

 

正如Bulbert所說，如果將人體視為如同樹一般的生態位，那麼有些動物喜歡樹榦，有些喜歡冠層，有些則喜歡根，因為選擇不同的區域會減少物種之間的競爭，蚊子大概也是這種情況。身體的不同區域可能具有不同的皮膚微生物群，不同種類的蚊子能夠區分這些不同的微生物群。

 

在此，我們根據上述的吸蚊法則，向廣大總是深受蚊子青睞的受害者提出幾項驅蚊招數，建議綜合使用以達到更佳效果。

1. 掩蓋體味法：通常，局部使用精油或其他芳香物質可能會掩蓋掉氣味或減少人體分泌物，但其作用有限。香茅油有效，但蠟燭似乎非但不能驅趕蚊子，甚至可能引誘蚊子。已經研究充分的驅蟲劑（如DEET）也是不錯的選擇。

2. 高速氣流法：儘管蚊子是飛行健將，但它們不能在風中自如飛行，所以風扇可能會起到一定的威懾作用，讓蚊子不敢靠近。

3. 包裹遮蔽法：事實上，最好的方法就是在蚊子活動最活躍的時段（如黃昏）或者蚊子特別多的地方（如濕地）把你自己包裹嚴實。

4. 不正經法：包括昆蟲、鳥類、蝙蝠、蜥蜴、兩棲動物和魚類在內的許多動物都吃蚊子，因此你可以創造性地開闢一片水池，養些青蛙來驅蚊。但要注意，靜止的水是蚊子繁殖幼蟲之處，因此水景設施中的水都應是流動的。

 

參考文章：

[1]?Natalie Parletta, Why mozzies prefer some people to others,?https://cosmosmagazine.com/nature/animals/why-do-mozzies-prefer-some-people-to-others/

[2] Raji, Joshua I, and Matthew DeGennaro. 「Genetic Analysis of Mosquito Detection of Humans.」 Current opinion in insect science vol. 20 (2017): 34-38. doi:10.1016/j.cois.2017.03.003

 

 

 

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