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专欺弱者的蚊子 精选

已有 13510 次阅读 2012-7-2 13:15 |个人分类:科学普及|系统分类:科普集锦|关键词:蚊子,化学信号,CO2,GPS,Logan,驱蚊剂,壬醛,汗,体味,超敏反应| gps, 蚊子, CO2, 化学信号, Logan

【感谢科学网精选此文。有读者误解本文喻意,特随后撰文解释,请阅览《蚊子的科普》】

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我爱钓鱼,因此,偶尔回转摸到身上一个包块,就知道又被蚊子叮了一口。我不是吸引蚊子的人,深知蚊子见缝就钻、欺弱避强的个性,因此,钓鱼之旅都长袖长裤遮得实在,暴露的皮肤还施以驱蚊剂,如果仍然有不知趣的家伙凑将上来,我叭地一巴掌,揍它个稀巴烂,蚊子,一般是不惹我的。


如果你体态臃肿,行动不便,感觉迟钝,蚊子上了你身饱饮一顿没有风险,那么,你就不幸地成了蚊子吸血的首要目标。基于进化论,我们知道,那些不能区分宿主的危险程度的蚊子死亡的几率大于懂得区分的,因此,蚊子进化出了一系列的器官帮助它们判断潜在大餐的危险性,包括眼睛、味觉、以及触觉。这是蚊子在人群中专找弱者欺负的理论基础。1


为什么在同一地方野炊,有的人很快就包块偏身,而旁边的人却安然无痒呢?上面的理论就告诉我们,咬得全身是包的多半四体不勤、手脚不灵,而安全无痒的人则被蚊子贴上了危险的标记,免得吸上一口血,于人所损无几,自己却把小命丢了。定期进行体育锻炼、增强体质,还有防蚊子的好处。


如果你属于弱者,那么蚊子是如何找到你的呢?


蚊子有眼睛,但它的神经系统太简单,使得它处理视觉信息的能力极为有限,因此,它的视力就只局限于判断形状或者颜色深浅,基于其一贯偷袭的品性,我们知道它喜欢色深而暗的人。穿明亮的衣服有助于防蚊。


蚊子找人的首要依据来源于它对气味的探测。恒温动物的一大代价就是高代谢率,我们的能量产生差不多都靠氧化作用而来,因此,会产生大量的二氧化碳(CO2),蚊子就顺着我们呼出的CO2寻找下手的目标。除了CO2外,还有辛烯醇等其它代谢产物联合成为蚊子的GPS(定位系统)。从这个角度来说,个子大的人,肥胖的人,更易吸引蚊子,他们的代谢产物相应比其他人更多,这是为什么大人小孩在一起时,蚊子更喜欢大人的原因。蚊子还根据热辐射来判断晚餐的预备情况,因此,个大肥胖者再次成为优先目标。


蚊子还很懂科学,起码装着懂吧。如果你设计一个机器人,给它装入人工智能,仿生蚊子估计是事半功倍。水份也是我们存在的一个标志,蚊子还能根据湿度差寻找叮咬对象。


在2005年,英国传出龙根(JG Logan)等人发现了不招蚊子的人实际上自带驱蚊剂,多达11种,这个消息也飘洋过海,传到中国,可惜,当时他们没有发表文章,大家对神秘的自带驱蚊剂不得而知。如果你熟悉龙根等人的研究发现,就不免发出会心一笑,此前,他们发现了在牛当中有驱蚊牛,一群牛中有一头驱蚊牛,大家都不免清静爽快。如果又发现了驱蚊人,以后的婚姻市场中岂不可以开展自带驱蚊剂的测量?娶一个驱蚊老婆,嫁一个驱蚊老公,那是多么爽的事啊!


龙根等人的文章要等到2010年才发表2,其中只透露了五种驱蚊剂,估计是进一步筛选出来的。这五种驱蚊剂分别是辛醛(Octanal),壬醛(Nonanal),癸醛(Decanal),(6)甲基(5)庚烯(2)酮(6-methyl-5-hepten-2-one) 与香叶丙基酮(Geranylacetone)。后二者也就是某科普作者译不出来而含混称之为“两种酮类”的物质。


甲基庚烯酮与香叶丙基酮1:1混合针对冈比亚按蚊的驱蚊效果超过待乙妥(DEET)这种最常见的驱蚊剂。但针对致倦库蚊与埃及伊蚊效果则差不少。这些人体天然的驱蚊剂都需要在10%的浓度才达到最佳驱蚊效果,而甲基庚烯酮与香叶丙基酮混合液有效浓度可以低至0.1%。相对于待乙妥,这些天然驱蚊剂持续时间都短得多,不论单用,还是合用。


如果你熟悉相关文献,你会发现龙根等人的发现并不出奇,这些物质早就被发现被某些鸟儿利用作为驱蚊剂相互抹身。龙根等人的研究实际上否定了驱蚊人的存在,这些物质在汗液中含量远不足以达到有驱蚊效果。相反,对大多数人与鸟来说,这些物质正是蚊子用来定位人兽及其叮咬部位的,其中尤其是壬醛,对引起乙型脑炎或者西尼罗河脑炎的致倦库蚊来说,闻到了就象美食家看到了满汉全席,因为那是它的天然宿主释放的主要化学信号。壬醛跟CO2一起具有协同作用,吸引蚊子叮咬3


为什么同一种物质既吸引蚊子,又能够驱赶蚊子?美国范德堡大学的科学家正在测试一种新的驱蚊剂,可以最大限度地激活蚊子的嗅觉感受器,就象强光高音人都受不了一样,当蚊子的嗅觉感受器受到最大激动,它也受不了。这就可以解释同一样物质,在不同浓度下起不同的作用。蚊子对化学信号可能并非单一的喜欢或者厌恶,而是各种信号协同作用,超出人体所能发出的浓度,正可能给蚊子一个信号,此地无人,所以它就会走开。


蚊子对化学信号的反应还存在种族差异,比如人体释放的乳酸,对大多数蚊子来说,这是一种驱逐信号,但对传播黄热病的埃及伊蚊来说,就是一剂强烈的春药,闻到了,它就一个劲儿地追求你。


人散发不同的味道,有不同的物理化学特征,这是蚊子能视人而噬的基础。人在一生中会改变自己的味道4,从热带到寒带地区,对气候的适应,或者生活方式中多汗(比如经常运动)变为少汗(不运动),都会导致汗液构成的改变,从而改变一个人对蚊子的吸引程度。人可以因为饮食的变化改变味道,比如喝酒,就会让蚊子对你产生极大的兴趣,尽管是什么化学信号灯介导还有待研究。蚊子对醉汗感兴趣并不是因为它也想过喝酒的瘾,而是如前所述,你醉得左眼盯右眼,它在你屁股上吸血,你一巴掌掴到大腿上,它安全着呢。


找不着驱蚊剂型丈夫或者老婆,那就要反其道而行之,找喂蚊子型的,立刻有了现实基础,起码跟他(她)在一起面对蚊虫进攻时是安全的。中国女性几乎本能选择块头大、个子高的人,这是明智的。此外,要选择O型血,起码科学家在实验研究中证实了O型血针对亚洲虎蚊这种巨型轰炸机具有极大吸引力5。既然血型这种遗传因素起作用,那么可能还有其它基因型让蚊子觉得更好欺负,因此,可以从生活中进一步观察,看意中人是否具有把蚊子从你身边吸引开的品质。


图一、自然界的幻影轰炸机(源:http://why-mosquitoes-attracted-people.blogspot.com/


雌蚊子吸血对某些品种来说是其产卵的必要条件,而另外的虽不构成必要条件,也是充分条件,吸了血就能让它产卵多而且质量好,因此,不管你多么不吸引蚊子,它逮了机会总是会叮上你一口的,即使冒生命危险也在所不惜。对于怀上小孩的女性来说,体重大增,代谢升高,代谢产物也释放得多,受胎儿影响,腹部还温度特高,对蚊子就自然而然地产生了吸引力。丈夫依靠不了时,还得寻找更多的手段驱赶蚊虫。


在自家的花园里种植一些驱赶蚊虫的植物,比如猫草,香茅草,丁香,雪松,桉树,大蒜,薰衣草,香蜂草,金盏花,薄荷,迷迭香等等,据说有一定效果。在园子里放鸟食,许多鸟儿是把蚊子当美味的。附近有水塘,那么水塘里一定要有鱼,鱼儿在幼虫阶段就对蚊子有极大威胁,免得它们成熟后找你的麻烦。


蚊子是人类最阴险的敌人,被它叮一口的确无所谓,失血可以忽略不计,然而,蚊子的口水却是危险至极,能传播大量的疾病,是人类的最大杀手,迟至今天,蚊子每年引起超过7亿人发病,数百万人死亡。蚊子要从人身上吸走血是不容易的,它得防止人体的正常反应,在我们的血管被损伤时,血管会收缩,血小板会凝结,血液会结块堵住破口,所以蚊子的口水起码要包含一种促使我们血管扩张的物质,一种防止血小板凝结的物质,以及一种抗凝物质。


蚊子口水本身可能会引起炎症反应,但是,它引起的过敏反应才是许多人叫苦的根源。蚊子唾液中的蛋白会引起免疫反应,产生IgE与IgG抗体,后者起保护作用,但IgE却引起I型过敏反应。人体产生抗体需要时间,所以如果你从来没有被蚊子叮过,就不会发生反应,但这就象免费的午餐一样,后面你得付高价,最初的叮咬你无斑不肿,但蚊子口水让你致敏了,产生了IgE抗体。一旦有了起反应的IgE抗体,你就可能发生蚊子叮咬超敏反应。


蚊子叮咬的超敏反应包括两个阶段,在15分钟内,被叮咬部位发生红斑(Wheal),可起疱,不过,它会在1-2小时消失,由于它不痒,往往还不为受害者知道。在叮咬后一天至一天半,局部再起痒块(Pruritus Paapule),奇痒,而且越抓越痒。第二个阶段象IV型超敏反应,不过,又跟前面的I型超敏反应联系在一起,针对I型超敏反应进行抗组胺治疗对此阶段也有效。痒了千万莫抓,抓破了皮造成继发感染,严重的有报道发生大面积坏死的案例。


针对蚊子的超敏反应会逐渐减弱,被多咬一段时间,就会脱敏,IgE量减少或者消失。但是,相反的机制也存在,很长时间没被叮咬,就又敏感起来了。所以,通常在夏节蚊子出现之初大家反应最厉害,到了秋天,大家就肿得不是那么厉害了,痒得不是那么厉害了6


我是偶尔被蚊子偷叮一嘴,所以反应就厉害。这大概是积极防范拍击蚊子的唯一坏处。可见鱼跟熊掌还是不能兼得的。


【感谢科学网精选此文。有读者误解本文喻意,特随后撰文解释,请阅览《蚊子的科普》】


注:


1Kelly D.W. Why are some people bitten more than others? Trends in Parasitology 2001, 17(12): 578


2Logan, J.G. et al, Arm-in-cage testing of natural human-derived mosquito repellents. Malaria J 2010, 9:239


3Syed, Z. and Leal W.S., Acute olfactory response of Culex mosquitoes to a human- and bird-derived attractant, PNAS 2009; 106(44): 18803-8


4Gallagher, M.G. et al. Analyses of volative organic compounds from human skin. BJD 2008; 159: 780-91


5Shirai Y, et al., Landing preference of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) on human skin among ABO blood groups, secretors or nonsecretors, and ABH antigens.J Med Entomol. 2004 Jul;41(4):796-9.


6Reunala T, Brummer-Korvenkontio H, Palosuo T. Are we really allergic to mosquito bites? Ann Med 1994; 26: 301–306.



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