非传统方法成寻找非洲疟疾病媒关键

当你从事类似疟疾的研究时，你不能悲观。否则，你更适合呆在家里。

达纳在马里搜寻蚊子。

资料来源:萨丕尔·韦斯

马里巴马科国际机场的武装警卫从未见过德国牧羊犬。他们唯一熟悉的狗是在西非常见的小型好斗的杂种狗。因此，2012年2月，当来自加利福尼亚的狼一样的纯种狗达纳跳下飞机进入机场时，八名警卫举枪包围了达纳和它的训练员萨丕尔·维斯。韦斯为以色列军队训练反恐犬。

对于警卫和大多数马里人来说，他们无法相信达纳的任务是嗅出蚊子来帮助消灭疟疾。达纳是正在进行的解决一个令人困惑的难题的努力的一部分。每年，非洲的萨赫勒地区(从塞内加尔到苏丹)都会经历一个极度干旱的季节，持续长达8个月。随着地表水的消失，蚊子不能再繁殖，因为它们的卵和幼虫必须在潮湿的环境中生存。这时，这些地区的蚊子几乎消失了。

但是当雨季到来时，成年蚊子的数量将在三天内爆炸。

模型显示成年蚊子正躲在某个地方等待旱季。每年，数百万人感染疟疾，造成50多万人死亡，其中大多数是非洲儿童。如果科学家能够找到蚊子在不适合生存的旱季藏身的地方，他们也许能够完全消灭蚊子，因为蚊子正是疟疾的携带者。

几十年来，科学家们一直被寻找蚊子藏身之处的问题所困扰。马里兰州罗克维尔国家卫生研究院过敏和传染病研究所疟疾和媒介实验室的昆虫学家托维·莱曼和他在美国和非洲的同事在过去六年里花费了70万美元尝试他们能想到的每一种方法来寻找这种难以捉摸的昆虫，包括像达纳这样的狗。莱曼说:“我们可能获得的潜在回报值得我们付出巨大努力。”

艰难的搜索

从马里首都巴马科到蒂罗拉需要4个小时的车程，蒂罗拉是一个没有电的小村庄，有大约300名居民和120栋建筑——大部分是用土坯和泥土建造的。

雨季期间(5月或6月至10月或11月)，该地区的降雨量可达0.5米。灌木丛变绿了，像小米、玉米和花生这样的作物茁壮成长。蚊子紧随其后。莱曼的团队注意到在雨季的前五天，蚊子数量激增了十倍。

昆虫学家对此现象给出了两种解释:一种可能是长距离迁徙到高海拔地区；另一种可能性是蚊子可能会在干旱季节的夏天睡觉——这是一种独特的休眠模式，广泛存在于一些难以在漫长的干旱季节生存的动物中。

莱曼团队发现的早期线索表明夏眠可能是正确的答案。2008年10月底，就在雨季即将结束时，该小组麻醉了近7000只蚊子，用色素给它们做了标记，然后释放了它们。次年5月，当研究人员正在收集时，他们惊讶地发现一只成年雌蚊身上带有色素，而冈比亚按蚊(萨赫勒地区传播疟疾最“有效”的媒介)通常只能存活30天。

对于生物学家来说，夏眠似乎是一个无法解释的现象和过程。在温带地区，蚊子会去睡觉以度过寒冷的冬天——当温度下降时，昆虫的新陈代谢率会自然下降。另一方面，撒哈拉以南非洲的气温全年都很高，所以科学家很难理解这一地区的蚊子是如何降低新陈代谢率的。昆虫一定找到了某种抵抗干燥的方法。

20世纪40年代，马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院的医学昆虫学家道格拉斯·诺里斯试图在实验室模拟自然环境，但没有成功——他无法让雌蚊子入睡。1968年发表在《自然》杂志上的一篇文章指出，研究人员在苏丹炎热干燥的一个昆虫饲养室里成功地让蚊子存活了近7个月，但这些结果后来没有被复制。

发现带有色素痕迹的蚊子表明，野生蚊子可以在旱季生存。莱曼说，他对这一发现和发现一个活了700年的人一样惊讶。为了研究蚊子的生物学，诺里斯正在冈比亚南部建造一个野外围栏，试图解释这种环境中的夏季睡眠现象。“这是我们认为会发生的事情，但除了发现色素标记的蚊子莱曼外，没有人能证实。”

在接下来的几年里，每当雨季来临，该小组将在可能的“庇护所”附近建立一个网，一旦蚊子出现就将其捕捉。莱曼说:“我们认为我们可以在一两年内找到他们的藏身之处。一切似乎触手可及，非常简单。”

尽管有持续的监测，研究人员也试图用一辆装满水的卡车人工制造暴雨来引诱蚊子出去，但是仍然很难找到蚊子的踪迹。事实上，搜索远没有想象的那么简单。

类似的尝试

莱曼不是第一个尝到失败滋味的研究者。大约15年前，法国蒙彼利埃研发中心的医学昆虫学家弗雷德里克·西玛德在塞内加尔的干旱季节也做了类似的尝试。他在可以想象的藏身之处(室内和室外)设置陷阱，如谷仓、粮仓、盛水容器、水井、树桩、树干和干池塘底部的裂缝，但无济于事。“这基本上就像大海捞针，”西玛德说。

佛罗里达州柯勒律治市迈阿密大学的一个小组在肯尼亚的一个村庄附近搭建了帐篷状的笼子。位于耶路撒冷的以色列希伯来大学的研究小组正在寻找蚊子，他们观察了马里村庄的湿地。与其他方法不同，他们用水淹没洞穴，并试图赶走蚊子。然而，两个队都以失败告终。

鉴于这么多失败的尝试，莱曼决定采取更有针对性的策略。当他听说狗能闻到虫子时，他想象着狗是否也能闻到蚊子，尽管这种方法有一些潜在的挑战。例如，与臭虫不同，蚊子会飞，而且更难追踪。虫子释放出独特的信息素，但是蚊子不散发气味。

寻找线索

莱曼决定先给蚊子闻闻。经过几个月的实验，他最终选择了香根草油。研究人员发现在蚊子身上喷洒香根草油会导致它们死亡，因此他们将细线浸泡在香根草油中，并用细线绑住被麻醉的蚊子的腹部。当蚊子醒来时，额外的重量不会影响它们的飞行。

与此同时，莱曼邀请韦斯，并让他训练狗来追踪有气味的蚊子。在一个月的时间里，黛娜一次又一次地发现了藏在山洞里的臭线。Dana还发现了带有气味的线的蚊子，尽管这些蚊子几天前就被释放了。搜索队中的30多名马里人惊呆了。韦斯说:“他们认为我是一个巫师，因为我可以和狗说话，狗会听我的。”

2012年8月，两名马里训练员和他们的狗来到圣罗莎，学习嗅蚊技巧和如何建立密切的人狗关系。其中一名教练是医生，另一名拥有生物学学位。在过去的两年里，他们和巴马科大学疟疾研究和训练中心的昆虫学家阿达马·道和莱曼一起研究了其他的搜索策略，并对韦斯和达纳所做的工作非常感兴趣。

迄今为止，莱曼和他的团队已经发表了九篇关于寻找蚊子的文章。随着他们继续深化这一领域的研究，其他疟疾研究人员也为他们喝彩。加州大学戴维斯分校的昆虫学家格雷戈里·兰萨罗说:“莱曼的方法确实产生了很大的影响。希望永远存在。当你从事类似疟疾的研究时，你不能悲观。否则，你更适合呆在家里。”(段鑫)

中国科学新闻(2014-07-14，第三版国际)

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