蚊子是怎么吸血的

2020年8月17日03:39:04 发表评论

随着夏天的炙热,我们可以可以野餐,远足,露营和在户外消磨时光所带来的蚊虫叮咬。

这都是好事,但当蚊子叮咬时,您真的看不到它在做什么–您可能不想看,因为它把六针刺入您体内。但是科学家一直在弄清楚所有血腥的细节。这不仅是出于好奇,因为蚊子叮咬对人类的危害比任何其他动物咬伤都要大。虽然雌性蚊子(只有雌性会咬我们)正在喝我们的血液来生卵,但它们会留下病毒和寄生虫,这些病毒和寄生虫会引起西尼罗河,寨卡病毒,疟疾和登革热等疾病。

蚊子是怎么吸血的

一个按蚊蚊子叮咬进入人的手臂。

研究人员说,使蚊子如此擅长使人生病的部分原因是它们叮咬的功效。科学家发现,这种蚊子的嘴不仅是长矛,而且还叫做长鼻猴(pro-boss-iss)。它是由细针组成的复杂系统,每个针都刺穿皮肤,找到血管,并使蚊子易于从其中吸取血液。

蚊子也有超过150个受体-蛋白质对他们的触角和长鼻,帮助他们找到受害人或弄清楚,如果水是营养足够产卵时引起疟疾的按蚊的蚊子,晚上找血出来,他们跟踪我们睡觉时呼出的二氧化碳。加州大学戴维斯分校的寄生虫学家和昆虫学家雪莉·卢克哈特(Shirley Luckhart)说,当它们靠近我们时,它们会检测到人体的热量和从皮肤中飘散的称为挥发性脂肪酸的物质。

“为什么有些人比其他人更容易被咬?” 卢克哈特问。“我们的皮肤释放出的挥发性脂肪酸非常不同。它们反映出男女之间的差异,甚至是我们所吃的东西。这些提示因人而异。可能没有一两个。这种混合或多或少具有吸引力。”

研究人员仍未弄清楚其挥发性脂肪酸使某些人比其他人对蚊子更具吸引力。科学家最近发现的是,一旦蚊子的长鼻刺刺入皮肤,它的六个针头之一(称为唇)就会利用其尖端的受体来寻找血管。

加州大学戴维斯分校的生物化学家沃尔特·莱尔说:“那些受体对血液中的化学物质作出反应。” “蚊子不会随机发现血管。”

取而代之的是,我们血液中的化学物质像“一团臭味”一样飘散,不经意地但肯定地引导着我们的血管。然后,唇唇刺穿血管并用作吸管。

加州大学戴维斯分校的博士后研究员Young-Moo Choo在Leal的实验室中,通过解剖蚊子的口器并对其进行了基因测试,发现了一种受体。Choo希望他对这种称为4EP的受体的发现以及在唇上的其他受体的发现将有助于制药公司开发新的驱蚊剂。

“首先,他们需要找到一种针对受体的驱虫剂,” Choo说。“然后他们会用它来治疗人们的皮肤。当蚊子试图穿透皮肤时,它会闻到或闻到令人讨厌的东西并飞走。”

数十年来,科学家一直在试图弄清蚊子叮咬的解剖结构。解剖蚊子脆弱的口器的挑战使这项工作变得困难,蚊子的口器往往会在初学者的手中分解开。Choo将自己的解剖能力归因于他在祖国韩国使用筷子的经历。视频,功能强大的显微镜和遗传分析帮助研究人员弄清楚了饲喂系统的工作原理。

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当蚊子将针状口器推入人体皮肤时,称为唇的保护套会向后弯曲。

当蚊子刺穿皮肤时,柔软的唇状鞘(称为唇)会向上滚动并留在外面,因为她推入了科学家称之为“探针”的六个针状部分。

其中两个针(称为上颌骨)的牙齿很小。蚊子用它们穿过皮肤。它们是如此的锋利,您几乎无法感觉到蚊子在咬您。

Leal说:“它们就像钻头。”

蚊子起作用时,另一组针(下颌骨)将组织分开。

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下图显示了雌性蚊子用来咬我们的六个针状口器。他们用两个上颌骨(蓝色)刺入皮肤,用两个下颌骨(黄色)将组织分开。他们用下咽(绿色)将唾液流到我们体内,并用下唇(红色)吸收血液。(Teodros Hailye / KQED,根据Young-Moo Choo及其同事的研究)

2012年,法国巴斯德研究所(Pasteur Institute)的科学家拍摄了蚊子长鼻虫穿透小鼠皮肤后发生的情况。该视频显示鼠标的皮肤下的尖头唇针探测,然后刺穿容器并从中吸血。

唇形的形状像沟。为了变成一根稻草,实际上它需要另一个口器放在上面。那个被称为下咽的口器具有双重目的,因为它还可以使蚊子将唾液流到我们体内。

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当雌性蚊子进食时,她将水与红细胞分离,并通过后端将其挤出,以腾出更多的血液。

当蚊子的肠子充满血液时,她将血液中的水与红细胞分离开,并通过后端将其挤出。

卢卡特说:“她这样做是为了浓缩红细胞。” “红细胞提供了很大的蛋白质成分。”

通过将水挤出来,她体内的血液可以多容纳五到十倍。

第六针-被称为下咽-滴入我们的唾液,唾液中含有保持血液流通的化学物质。

Leal说:“您的血液在接触空气后往往会立即凝结。” “他们吐一些化学药品,所以血液不会凝结。”

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加利福尼亚的普通蚊子(Culex pipiens)可以通过咬住受感染的鸟类,然后咬人,从而传播西尼罗河病毒。

蚊子唾液还会使我们的血管扩张,阻止我们的免疫反应并润滑长鼻。它使我们形成瘙痒的贴壁,并充当危险病毒和寄生虫的传播渠道。

加州大学戴维斯分校病毒学家Lark Coffey谈到病毒颗粒时说:“被感染的蚊子吐出的剂量变化很大,范围从一种感染性病毒体到10,000种。” 生产性感染小鼠所需的病毒体数量可低至一个。从理论上讲,一个可能足以导致疾病,如登革热和西尼罗河“。

只需八到二十种早期疟疾微生物即可引起该疾病。

卢克哈特说:“它们在20分钟之内就能到达人体肝脏。” “这是一个非常快的过程。”

迅速交付的结果是致命的。2015年,撒哈拉以南非洲地区的疟疾使3亿多人患病,约635,000人死亡,其中多数是五岁以下的儿童和孕妇。

加州大学戴维斯分校医学昆虫学家格雷戈里·兰萨罗(Gregory Lanzaro)说:“这可能被低估了,因为报道很糟糕。”

登革热是一种由条纹黑白蚊传播的疾病,称为埃及伊蚊,估计每年使近4亿人患上刺伤性关节痛,其中包括最近在夏威夷爆发的260例病。

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埃及伊蚊可以传播引起寨卡病毒和登革热的病毒。他们白天咬人,甚至可以将鸡蛋装满装满水的瓶盖。

科学家们还认为,埃及伊蚊是导致巴西东北伯南布哥州与寨卡病毒有关的350例先天性畸形的主要罪魁祸首。自去年十月以来,那里出生的婴儿异常多,头很小,并且有许多健康问题,例如惊厥和持续哭闹,怀疑是在母亲怀孕初期感染了寨卡病毒引起的。

“我们还不知道这些婴儿的预期寿命,”瑞吉娜·拉莫斯博士说。他在伯南布哥大学奥斯瓦尔多·克鲁兹医院照顾这些婴儿,并于5月26日通过Skype参加了在加州大学戴维斯分校关于Zika的座谈会。

埃及伊蚊(Aedes aegypti)蚊子于2013年到达加利福尼亚,到达了弗雷斯诺附近的克洛维斯(Clovis)镇,此后在包括海沃德(Hayward)和圣马特奥(San Mateo)在内的整个加利福尼亚的口袋中都发现了它们。在美国大陆,没有本地传播的寨卡病毒病例,尽管在其他地方感染该病毒的母亲已生下了三个与该病毒有关的畸形婴儿。

蚊子并不能使我们生病,它们只是将细菌传播给我们而已。实际上,研究人员发现某些病毒最初是仅由蚊子传播的病毒。这并不令人难以置信,因为蚊子比人类早了两亿年。

加州科学院的微生物学家Shannon Bennett说:“随着蚊子逐渐进化出喝血的习惯,一些病毒已经追踪了这种进化途径,并成为了人类携带的病毒。”

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加利福尼亚科学院的科学负责人Shannon Bennett在制作KQED Deep Look视频的过程中让自己被未感染的普通蚊子咬了。

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在加利福尼亚州,普通蚊子的幼虫生长在水中,这些水中积聚在废弃的容器,宠物餐具和雨水槽中。

为了减少患上蚊子传播疾病的机会,公共卫生专家建议戴上驱蚊剂,检查门窗上的屏幕,并消除房屋内外的积水(.pdf)。蚊子将卵产在堆积在水槽和少量垃圾中的水中,以及装饰性池塘,盆栽植物,宠物碗和未覆盖的雨桶中。

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