雌性蚊子可以检测到血液中四种不同物质的组合
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它是世界上最致命的动物之一,它喜欢喝人血:蚊子。
蚊子传播疟疾、登革热和黄热病等疾病,每年至少造成50万人死亡。现在,研究人员正在研究蚊子对人的感觉,甚至是能感知血液独特、美味味道的单个神经元。
2020年10月12日,洛克菲勒大学霍华德休斯医学研究所研究员莱斯利·沃肖尔的团队及其同事在该杂志上报告说,雌性蚊子有一种特别的味觉,可以检测血液中至少四种不同物质的组合。该团队对蚊子进行了基因改造,这样研究人员就可以看到蚊子品尝血液时哪些神经元会被激活。
“这绝对是技术上的绝技,”约翰霍普金斯大学医学院研究驱蚊剂的神经科学家克里斯波特说。他说,识别与血液相关的特定味觉神经元可能是“我们可以用来对付蚊子的东西”。
Vosshall和她的团队已经对这种昆虫的其他精细感官有了很多了解。例如,在之前的研究中,他们发现蚊子可以用腿探测到驱蚊胺,并确定了蚊子用来区分人类和非人类的气味受体。
但是人们对蚊子的味觉知之甚少,尽管它是传播疾病的关键。“如果蚊子不能检测到血液的味道,理论上它们就不能传播疾病,”洛克菲勒基金会的HHMI吉列姆研究员维罗妮卡·乔维尔(Veronica jov
)说,她领导了Vosshall实验室的这项工作。
只有雌蚊以血液为食,它们的卵需要血液来发育。这让雌性处于一个独特的位置。它们在产卵前需要区分它们大部分时间吃的甜花蜜和它们狼吞虎咽的血。
jov
怀疑,与雄性蚊子不同,雌性埃及伊蚊能够通过味道区分这两种物质。事实上,在行为实验中,她发现雌性蚊子有两种进食模式,它们使用不同的口器,探测不同的味道。
一种是采蜜模式,可以检测糖,一种是吸血模式,它使用一种类似注射器的“针”刺穿皮肤,品尝血液。jov
通过给蚊子提供四种化合物的混合物来诱骗它们进入吸血模式:葡萄糖(一种糖)、氯化钠(盐)、碳酸氢钠(在血液和小苏打中都有发现)和三磷酸腺苷(ATP),一种为细胞提供能量的化合物。
Vosshall很好奇,所以她让jov
在实验室里搅拌ATP溶液,然后喝了一口。
就像人类的味蕾可以区分咸、甜、苦、酸和鲜味一样,蚊子的神经细胞也有专门的神经元来对特定的味道做出反应。
为了观察这些味觉神经元的作用,研究人员用荧光标签对蚊子进行了基因改造,当神经细胞被激活时,荧光标签就会发光。然后他们观察在不同的食物下,哪些细胞会发光。只有一小部分被血液激活,包括真正的血液和研究人员的人工混合。
那么对于蚊子来说,人的血尝起来是什么味道呢?也许我们能说的最接近的是它有点咸,有点甜。Vosshall说,这有点像试图描述蜜蜂如何在人眼看不见的紫外线中看到花朵,或者蝙蝠如何窃听我们听不到的声纳波。同样,雌蚊子也能尝出我们尝不到的东西。她说:“在人类的经历中,没有这样的事情。”
这一发现揭示了雌蚊子是如何特别适应寻找血液的。jovevel和Vosshall说,他们希望更好地了解蚊子的感官,最终会找到阻止它们叮咬我们和传播疾病的新方法。
Vosshall说,一种可能听起来像科幻小说,但有先例可循。她说:“我只是给我的狗服用每月一次的跳蚤和蜱虫药物,这是口服的。”也许类似的事情最终可以在蚊子身上做——一种药物,人类可以在去蚊子出没的地区之前服用,这种药物可以干扰蚊子对血液的口味。
这个想法,可以归结为让人类变得不那么美味,提出了最后一个问题。对蚊子来说,有些人真的比其他人“更美味”吗?“对于蚊子来说,我们都足够美味了,”jov
说。她说,一旦它们检测到血液,“我们就不会觉得它们很挑剔。”
发布于:2025-02-22,除非注明,否则均为
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