灭蚊新方法：给它们播一段“情歌”

华盛顿大学研究人员领导的一个国际研究小组发现了蚊子交配的惊人细节，这可能导致疟疾控制技术的改进，甚至有助于开发精确的无人机飞行。研究小组在今天（8 月 30 日）发表在《当代生物学》（Current Biology）杂志上的一篇论文中揭示，当一只雄性按蚊听到雌性蚊子特有的振翅声时，它的视觉会变得活跃起来。

一张雄性coluzzii 按蚊的图片。图片来源：Adam Blake

许多蚊子的视力都相对较差，非洲疟疾的主要传播者--疟蚊也不例外。但研究小组发现，当雄性蚊子听到雌性蚊子飞行时发出的嗡嗡声时，它的眼睛就会"启动"，并用视觉扫描周围，寻找潜在的配偶。研究人员发现，即使在繁忙、拥挤的多情蚊群中，雄蚊也能通过视觉锁定目标。然后，雄蚊就会加快速度，灵巧地穿过蚊群，避免与其他蚊子相撞。

"我们在雄蚊寻找配偶时发现了这种令人难以置信的强烈关联：它们听到特定频率的振翅声，也就是雌蚊发出的那种声音，这种刺激会吸引视觉系统，"领衔作者、华盛顿大学生物学博士后研究员Saumya Gupta说。"它显示了蚊子不同感官系统之间复杂的相互作用。

一张雄性coluzzii 按蚊的图片。图片来源：Adam Blake

雄性蚊子听到雌性蚊子的嗡嗡声与它们向视野中的物体移动之间的这种紧密联系，可能为控制蚊子开辟了一条新的途径：新一代专门针对传播疟疾的疟蚊的诱捕器。

资深作者、华盛顿大学生物学教授杰弗里-里费尔说："这种声音对雄性来说非常有吸引力，会使它们转向它们认为可能是声源的地方，不管是真正的雌性还是捕蚊器。"

与大多数按蚊种类一样，科鲁兹按蚊也会在日落时分成群结队地交配。这些虫群中大部分是雄虫，只有少数是雌虫。在人类眼中，这些虫群可能显得杂乱无章。雌雄蚊子迅速从对方身边飞过。雄性蚊子必须运用它们的感官来避免碰撞，并找到稀有的雌性蚊子。

成群结队的按蚊图片。图片来源：Simon Sawadogo

古普塔、里费尔和他们的同事（包括荷兰瓦赫宁根大学、布基纳法索健康科学研究所和法国蒙彼利埃大学的科学家）希望了解蚊子感官之间的相互作用，以及它们在蚊群中是如何协同工作的。

为了测试雄蚊个体的飞行行为，他们建造了一个微型竞技场，利用一个弯曲的像素化屏幕来模拟蚊群的视觉混乱。这个竞技场本质上是一个蚊子飞行模拟器。在其中，被拴住不能自由移动的蚊子测试对象仍然可以看到、闻到和听到，还可以拍打翅膀，就像在飞行一样。

飞行模拟器用于测试单个蚊子。其中的灯光对于被拴住的个体来说，就像是不同的视觉物体。图片来源：Saumya Gupta

在对数十只雄性按蚊进行的竞技场测试中，研究人员发现，根据研究人员向竞技场播放的声音，雄性按蚊对其视野中的物体会做出不同的反应。如果研究人员播放 450 赫兹的音调（这是雌蚊在蚊群中拍打翅膀的频率），雄蚊就会转向目标。但如果研究人员播放的是 700 赫兹的音调，雄性蚊子就不会试图转向目标，因为 700 赫兹的音调更接近雄性蚊子拍打翅膀的频率。

蚊子感知到的物体距离也很重要。如果模拟物体距离蚊子超过三个体长，即使有类似雌性的飞行音调，蚊子也不会转向该物体。

里费尔说："蚊子眼睛的分辨力比人眼的分辨力低大约1000倍。它们倾向于将视觉用于更被动的行为，比如避开其他物体和控制自己的位置。"

飞行模拟器用于测试单个蚊子。其中的灯光对于被拴住的个体来说，就像是不同的视觉物体。图片来源：Saumya Gupta

除了在听到雌性飞行音调时对物体做出剧烈反应外，竞技场实验还发现雄鸟对其他物体做出了一系列不同的微妙飞行调整。它们会根据视野中的物体改变拍翼的幅度和频率，即使扬声器中没有传入拍翼声。研究小组假设，这些视觉驱动的反应可能是躲避物体的准备动作。为了了解更多信息，他们在实验室拍摄了仅有雄性蚊群的动作。对这些动作的分析表明，雄蚊在接近另一只雄蚊时会加速离开。

古普塔说："我们认为，我们的研究结果表明，雄蚊在蚊群中利用近距离视觉线索来避免碰撞。"然而，听到雌性飞行音似乎会极大地改变它们的行为，这表明声音和视觉信息相结合的重要性。"

这项研究可以针对蚊子如何整合听觉和视觉线索，展示一种新的灭蚊方法。雄蚊在听到雌蚊嗡嗡声时对视觉线索的强烈而持续的吸引力可能是研究人员在设计下一代捕蚊器时可以利用的弱点，特别是针对疟蚊的捕蚊器，因为疟蚊是疟疾病原体的主要传播者。

Riffell 说："蚊群是灭蚊工作的一个热门目标，因为它确实能从整体上大幅减少蚊虫叮咬。但是，随着蚊子产生抗药性，如今的杀虫剂等措施的效果越来越差。我们需要新的方法，比如诱饵或诱捕器，它们能以高保真度吸引蚊子。"

编译自/ScitechDaily