一些蚊子捕殺人類的精確度可能源於它們奇怪的嗅覺系統,該系統具有檢測人類氣味的內建備份。

蚊子可以利用觸角和上頜觸鬚(昆蟲的一種關節感覺附屬物)中的獨特化學感受器來感知人體散發的二氧化碳或汗液。

由波士頓大學和洛克菲勒大學的研究人員領導的一項新研究解釋了,為什麼蚊子如此擅長感知到我們,即使研究人員在基因上禁用了人類特有的化學感受器。

根據這項研究,與大多數動物相比,至少有一種蚊子,埃及伊蚊,其嗅覺系統的組織方式完全不同。

研究人員使用 CRISPR 作為基因編輯工具,開發了嗅覺神經元會表達熒光蛋白的蚊子,當附近有某些氣味時,會在顯微鏡下發光。 這使研究人員能夠看到不同的氣味是如何刺激嗅覺系統。

事實證明,埃及伊蚊將幾個嗅覺感覺受體連接到一個神經元,這一過程稱為共表達。

根據這個團隊的說法,這推翻了嗅覺科學的核心原則,即每個神經元只有一個與之相關的化學感受器。

波士頓大學神經科學家和資深作者梅格.楊格說:「這太奇怪了,這不是我們所期望的。」

楊格說:「對我們來說,嗅覺的中心法則是感覺神經元。在我們的鼻子裡,每個人都表達一種嗅覺受體。」

這個公理適用於蜜蜂 (Apis mellifera)、煙草天蛾 (Manduca sexta) 和果蠅 (Drosophila melanogaster),它們都具有與嗅覺腎小球大致相同數量的化學感應受體。 (腎小球是大腦中接收嗅覺信號的球形結構。)

然而,研究人員寫到,在埃及伊蚊中,受體的數量至少是腎小球的兩倍,這是一個「驚人的不匹配」。

結果表明一個非常規的嗅覺系統,它在單個神經元內共表達了多種感覺受體。

研究人員的總結寫道:「嗅覺系統提供的冗餘……可能會增加蚊子嗅覺系統的穩健性,並解釋我們長期以來無法破壞蚊子對人類的檢測。」

血食的誘惑力很強,因為雌性蚊子必須以人類或動物的血液為食才能繁殖。

該研究的一個長期目標是創造改進的驅蚊劑,有效隱藏人類氣味或開發引誘劑,分散蚊子的注意力。

蚊子定位人類的能力使蚊子成為登革熱、寨卡病毒、黃熱病和基孔肯雅熱等病毒性疾病的多產載體。而這些病毒每年約造成大約 70 萬人的死亡。

楊格說:「當我們了解到氣味是如何在它們的嗅覺系統中編碼時,我們可以根據它們的生物學特性創造更有效的化合物。」

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網站 https://tomorrowsci.com/

參考資料:

  1. Nelson,F., (2022,Aug 28). There is a ‘Shockingly Weird’ Reason Mosquitoes Always Seem to Find Us, Says Study. ScienceAlert
  2. Herre, M., Goldman, O. V., Lu, T.-C., Caballero-Vidal, G., Qi, Y., Gilbert, Z. N., Gong, Z., Morita, T., Rahiel, S., Ghaninia, M., Ignell, R., Matthews, B. J., Li, H., Vosshall, L. B., & Younger, M. A. (2022). Non-canonical odor coding in the mosquito. Cell, 185(17), 3104-3123.e3128. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.07.024 
  3. 圖片來源:https://www.sciencealert.com/there-is-a-shockingly-weird-reason-mosquitoes-always-seem-to-find-us-says-study(圖:LWA/Getty Images)
You May Also Like

科學家指出貓咪身上的寄生蟲可能會增加主人罹患腦癌的機率

美國約4000萬人的大腦內存在著寄生蟲 根據疾病預防控制中心的數據,美國約有4000萬人的大腦當中存…

史前人類滅亡於磁極逆轉?地球的磁極將再次發生改變

地球的磁極在42000年前曾發生大翻轉 科學家們發現了一些證據表示地球的磁極在42000年前曾發生大…

月球上有固體二氧化碳!科學家:「我們要在月球上建造一個溫室。」

月球有固體二氧化碳 經過幾十年研究,發表在《AGU journal Geophysical Rese…

小孩觀看電視的時間與父母壓力水平呈現正相關

孩子長期觀看電視的結果 對於那些經常讓孩子坐在電視機前的父母來說或許是一種讓他們喘息的時間,但研究發…

天文學家偵測到由黑洞相撞產生的電磁波訊號

愛因斯坦的廣義相對論(general relativity)預測了兩個超大質量的物體,如黑洞相撞時會…

生技公司利用傳播轉基因蚊子來對抗蚊媒傳播疾病

轉基因埃及斑蚊(Aedes aegypti) 近日有一間英國生物技術公司Oxitec開始在美國佛羅里…