感受热度:蚊子能感觉到温暖

蚊子通过探测人体体温来识别目标。
12月23日

采访

Leslie Vosshall,来自纽约洛克菲勒大学

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蚊子通过探测人体体温来识别目标。

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世界上最危险的动物是什么?大多数人会立刻联想到蛇、鲨鱼或毒蜘蛛,但真正的答案是什么更小,更容易被忽视的是蚊子。这种昆虫每年造成数百万人死亡,因为当它们叮咬我们时,它们会传播疟疾、登革热和黄热病等传染病。但他们一开始是怎么找到我们的?正如莱斯利·沃肖尔向克里斯·史密斯解释的那样,气味起着重要作用,但温度也起着重要作用。

莱斯利:雌蚊子的日常工作就是出去寻找尽可能多的人,然后叮咬他们。所以,部分原因是被人类温暖的皮肤所吸引。所以,我们已经发现,这些动物需要一个单一基因的功能来适应人体的温度,而不是过度适应不适当的温度。

克里斯-他们感觉热吗?是通过它们的脚,触角,还是其他身体部位?你知道吗?

莱斯利-这是个很好的问题。所以我们不知道,这是未来需要解决的问题,所以我们认为至少在它们触角的顶端,它们的细胞可以在它们飞来飞去的时候感受到热量。这些细胞对热很敏感。

这些细胞是如何检测温度的呢?

莱斯利:昆虫要想知道自己是否接近了温暖的人类,它需要有一种能对热做出反应的蛋白质。因此,我们一直在研究的特殊蛋白质被称为TRPA1。这是一种蛋白质,当你加热它时,它会被激活,从而改变它的形状。它导致离子流入细胞,最终,它使神经元非常兴奋,然后这种兴奋被转移到大脑。

克里斯:那你是怎么发现它在蚊子追踪热尸体的过程中所起的作用的?

莱斯利-我们做的第一件事就是进去。我的学生Roman Corfas负责整个研究。他首先做了一个详细的分析,当有热的东西时蚊子到底在做什么。所以他准确地计算出了它们对热的敏感程度。所以只要比室温高2.5摄氏度,它们就已经知道有什么有趣的东西,它们就会飞向它。然后,当表面温度高于人类皮肤时,普通蚊子就会避开它。他们不喜欢太烫的东西。然后,他用这些惊人的新技术删除了一个基因。现在我们有一只缺失TRPA1的突变蚊子我们问,“它做了什么?”所以,我们的TRPA1突变体,它们仍然非常喜欢人类,它们仍然会飞向温暖的表面。 But when that surface gets superhot, they don't care. They like it. They like it more and they hang around until you make it crazy hot and then they leave. From that, we assume that TRPA1 now is a major player in telling the mosquito, "Okay, stop. It's too hot. Go away!"

克里斯:同时,尽管他们仍然喜欢热的表面,这可能是一个温暖的身体,不是吗?所以一定有别的东西在起作用,使它们能够探测到较低的热量水平。所以你发现了一种东西把它们排斥在非常热的表面上帮助它们进行辨别但这不是全部。

莱司利-完全正确。所以这个故事分为两部分。我们解出了第二个。所以第一个神秘的部分是,它们是如何识别出比周围空气更温暖的东西,并探测到它,喜欢它,飞向它的?我们将继续积极地寻找这个神奇的分子。这是蚊子如何被人类吸引的一个非常重要的谜团。所以,我们发现了这个谜题的另一部分:它们是如何接近比人类皮肤更温暖的东西的?还有一点非常重要,因为如果它们被太热的东西分散了注意力,就会使它们猎杀人类的效率降低。

你可以利用这两种方法来阻止它们咬人。

莱斯利:当然,所以世界上的每个人,尤其是我的亲戚们,在节日里都问我们有没有找到防止人类被咬的方法。所以这对地球上的每个人来说都是当务之急。因此,了解蚊子利用温度寻找人类的策略是非常有用的信息。因此,很多设计用来捕捉蚊子的陷阱开始利用这些参数来模仿人类,比如热量,呼吸中的二氧化碳,难闻的人类气味。我们的发现表明,在调节这些陷阱的温度时必须非常小心。

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