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瑞典科学家的神研究:驱蚊只需床头放只鸡

科普小知识2022-04-30 06:23:09
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科学家们绞尽脑汁研究如何预防疟疾。最近,来自瑞典和埃塞俄比亚的研究人员提出了一种预防疟疾的新方法:把一只鸡放在床头或者假装成一只鸡。

人们早就知道蚊子是疟疾传播的主要媒介,如何有效击退蚊子是疟疾防治的重要组成部分。瑞典人保罗·赫尔曼·米勒因其在解决疟疾方面做出突出贡献的数字电视发明而获得诺贝尔奖。然而,后来人们发现DTT对环境造成了巨大的破坏,人们放弃了。从那以后,人们一直在寻找安全有效的方法来避开蚊子。蚊子和蚊帐是目前的主要方法。

瑞典农业科学大学的化学生态学家里卡德·伊格内尔领导的研究小组最近进行了一项大脑开放实验。研究人员首先在疟疾高发的埃塞俄比亚的三个村庄捕获了数千只蚊子。其中大多数(98.5%)是阿拉伯按蚊,一种在撒哈拉以南非洲传播疟疾最严重的蚊子。他们分析了这些蚊子采集的血液,发现大多数(69%)室内捕获的蚊子是人血,其次是牛(18%)、山羊(3.3%)和绵羊(2%)。大多数在室外捕捉的蚊子吸食牛的血液(63%|),其次是人(20%)、山羊(5%)和绵羊(2.6%)。奇怪的是,在室内或室外捕捉的蚊子中很少发现鸡血(只发现一种室外蚊子能从成千上万只蚊子中吸出鸡血)。你知道,在这三个村庄的捕蚊点附近,大约有6700人,10000头牛,3200只鸡,850只山羊和480只绵羊。它们都可能是蚊子的猎物。

为什么蚊子不喜欢鸡?这组科学家推测蚊子有很强的嗅觉,而且鸡身上可能有一些气味可以让蚊子远离它们。结果,他们收集了动物身体所有部分的样本,发现只有鸡毛发出的气味具有驱蚊效果(因此,在驱蚊物质中使用鸡毛作为方向箭头是非常可靠的)。然后,研究人员使用气象色谱和质谱分析牛、羊和鸡发出的气味分子。他们发现了一些气味分子,如柠檬烯、壬醛和磺酮,这些是这些动物常见的。鸡特有的气味分子有六种,其中四种已知,即十六烷、萘、丁酸异丁酯和反式柠檬烯氧化物,还有两种不能用气象色谱和质谱分析。

接下来,研究人员人工合成了这些鸡独有的化合物来测试蚊子的反应:随着剂量的增加,蚊子的反应变得更强——阿拉伯按蚊确实会避开这些分子。

那么,这些分子真的能保护人类免受蚊子叮咬吗?研究人员招募志愿者使用蚊帐作为“人类诱饵”来吸引蚊子。研究人员在蚊帐上安装了捕蚊器,在捕蚊器旁边有一个小瓶,可以散发出上述四种气味分子(见下图)。作为对照,他们还在一组志愿者的蚊帐外放了一只活鸡。实验结果表明,鸡的气味分子和活鸡都可以让蚊子远离捕蚊器,而那些散发其他气味的捕蚊器可以捕捉更多的蚊子。

研究人员用各种气味分子做蚊子诱捕实验。左图显示了鸡的气味分子,右图显示了一只活鸡。这幅画来自研究的原始论文。

“我们惊讶地发现,鸡的气味可以赶走蚊子。这项研究首次发现,按蚊专门避开某些动物,这种行为是由气味信号介导的。”伊格内尔教授在《独立报》的一篇报道中说。

然而,为什么蚊子拒绝鸡的气味?

研究者还没有一个明确的答案,但是有一些推测。与牛和羊不同,鸡擅长捕捉昆虫,捕食蚊子和其他昆虫,这可能会使蚊子在进化过程中获得避开鸡的能力。换句话说,鸡发出的气味对蚊子来说可能是一个危险的信号。如果这一推测是正确的,也许我们可以研究蚊子的其他天敌是否也有能够驱赶蚊子的气味分子。

有趣的是,在这项研究分析的鸡特有的气味分子中,有两种据报道在不容易被蚊子叮咬的人身上可以检测到,还有两种是已知的天然驱虫剂分子。

研究人员现在正在考虑把人伪装成鸡——用这些有气味的分子来制造驱蚊剂,以预防疟疾。他们还呼吁整个疟疾控制领域考虑类似的想法。毕竟,蚊子对杀虫剂的抵抗力越来越强。

然而,伊格内尔教授说,他们的化学伪装剂还没有最终确定。在接受《科学美国人》的采访时,他幽默地说:“理想的情况是我们把这些气味放进瓶子里,然后把它们发出去,你不必给他们任何钱——这当然是不可能的。然而,有一个同样有效的方法,那就是把鸡放在家里,这样蚊子就会减少。这可能是最便宜的方法。”