雄蚊交配的视觉听觉新发现 隐含改善灭蚊/疟疾控制新思路

一个国际研究团队发现了雄蚊如何避开同性飞向雌性的惊人细节，利用这些发现可能会改善疟疾控制技术，甚至有助于开发精确的无人机飞行。

　　

如果你耳朵里听到刺耳的嗡嗡声，那无疑是一只雌蚊子出来捕食的信号。因为雌蚊才吸血。听到这种声音可能会让你转过身去想要打这只害虫。但对于雄蚊子来说，这种声音意味着是时候交配了。

由华盛顿大学研究人员领导的一个国际团队发现了蚊子交配的惊人细节，这可能会改善疟疾控制技术，甚至有助于开发精确的无人机飞行。在8月30日发表在《Current Biology》杂志上的一篇论文中，研究小组发现，当一只雄性按蚊（Anopheles coluzzii）听到雌性特有的振翅声时，它的视力会变得活跃起来。

许多蚊子的视力相对较差。按蚊是非洲疟疾的主要传播者，也不例外。但研究小组发现，当雄性听到雌性飞行的嗡嗡声时，它的眼睛会“激活”，它会在视觉上扫描附近的潜在配偶。研究人员发现，即使是在一群繁忙拥挤的蚊子中，雄蚊也能在视觉上锁定目标。然后他加快速度，敏捷地穿过蚊群，并避免与其他蚊子碰撞。

“我们在雄性蚊子寻找配偶时发现了这种令人难以置信的强烈联系：它们会听到特定频率的振翅声——雌性的那种”，该研究的主要作者、华盛顿大学生物学博士后Saumya Gupta说。“这显示了不同蚊子感觉系统之间复杂的相互作用。”

雄蚊听到雌蚊的嗡嗡声和向视野内的目标移动之间的这种紧密联系，可能为控制蚊子开辟了一条新途径：新一代的陷阱，专门针对传播疟疾的按蚊。华盛顿大学生物学教授Jeffrey Riffell表示：这种声音对雄性来说非常有吸引力，以至于它们会转向它们认为可能是声音来源的东西，可能是一只真正的雌性，也可能是一个蚊子陷阱。”

大多数按蚊在日落时成群交配。这些蚊群中的大部分是雄性，只有少数雌性。在人类眼中，蚊群可能看起来很混乱。雌雄蚊子都迅速地从对方身边掠过。雄蚊必须利用自己的感官来避免碰撞，并找到一只罕见的雌蚊。

Gupta, Riffell和他们的同事想要了解蚊子的感官之间的相互作用以及它们是如何在这些群体中协同工作的。为了测试单个雄性蚊子的飞行行为，他们建造了一个微型竞技场，使用弯曲的像素化屏幕来模拟一大群蚊子的视觉混乱，本质上是一个蚊子飞行模拟器。在这个实验中，被绑住不能自由移动的蚊子仍然能看、能闻、能听，还能像在飞行一样拍打翅膀。

在对数十只雄性 Anopheles coluzzii 按蚊进行的场内测试中，研究人员发现，根据研究人员向场内播放的声音，雄性对视野内物体的反应会有所不同。如果他们播放的音调是450赫兹：雌蚊在蚊群中扇动翅膀的频率，雄性则转向了目标物。但是，如果研究人员播放700赫兹的音调，雄性不会试图转向物体，因为这个频率更接近雄性同伴拍打翅膀的频率。

蚊子对物体的感知距离也很重要。如果模拟物体出现在超过三个身长的距离之外，他不会转向它，即使有雌性的飞行音调。

Riffell说:“蚊子眼睛的分辨能力大约比人眼的分辨能力低1000倍。”“蚊子倾向于使用视觉进行更被动的行为，比如避开其他物体和控制自己的位置。”

除了听到雌性的飞行音调时对物体的戏剧性反应外，实验还显示，雄性对其他物体做出了一组不同的微妙飞行调整。它们会根据视野内的物体调整振翼的振幅和频率，即使扬声器中没有传来振翼的声音。研究小组假设，这些视觉驱动的反应可能是避开物体的准备动作。为了了解更多，他们在实验室里拍摄了只有雄性的蚊群。对这些动作的分析表明，当雄性靠近另一只雄性时，它们会加速离开。

Gupta说:“我们相信我们的研究结果表明，雄性在群体中使用近距离视觉线索来避免碰撞。”“然而，听到雌性的飞行音调似乎会极大地改变它们的行为，这表明整合声音和视觉信息的重要性。”

这项研究可能会通过蚊子如何整合听觉和视觉线索来证明一种控制蚊子的新方法。当雄性蚊子听到雌性蚊子的嗡嗡声时，它们对视觉线索的强烈而持久的吸引力可能是研究人员在设计下一代蚊子陷阱时可以利用的一个弱点，尤其是针对疟蚊的陷阱，疟蚊是疟疾病原体的主要传播者。

Riffell说:“蚊子群是蚊虫控制工作的一个受欢迎的目标，因为它确实能大大减少蚊虫叮咬。”“但今天的措施，如杀虫剂，随着蚊子进化出抗药性，效果越来越差。我们需要新的方法，比如诱饵或陷阱，以高保真度吸引蚊子。”