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蚊子的相亲大会还有这么多讲究上海科

发布时间:2023/1/3 1:36:00   
北京雀斑医院地图 http://pf.39.net/bdfyy/bdfzd/211211/10059098.html

图说:中科院分子植物科学卓越创新中心培育的蚊子新民晚报郜阳摄

“嗡嗡嗡”,这绝对是夏秋之际最令人厌恶的声音,没有之一。蚊子种类繁多,其中就有地球上最致命的动物——按蚊。当疟原虫对青蒿素也产生了耐药性,当蚊子越来越不忌惮杀虫剂……人类还有什么妙招,来对付这令人不堪其扰的小东西?今天(22日)凌晨,中国科学院分子植物科学卓越创新中心王四宝研究员领衔的研究团队在国际顶尖学术期刊《科学》(Science)上发表论文,揭示了按蚊集群婚飞的分子机制和雌雄求偶的化学通讯奥秘。通俗来说,上海科学家瞄上了蚊子的“相亲大会”,在雌雄蚊子陷入甜蜜“恋爱”时,消灭它们。

图说:按蚊交配(左:雄蚊,右:雌蚊)王官栋孙佩璐摄

小小蚊子“杀伤力”强

什么是世界上对人类威胁最大的动物?凶猛的鲨鱼?狡猾的狼群?答案或许令你大跌眼镜——蚊子!据世界卫生组织报告,全世界每年有2亿-3亿人感染疟疾,年死亡人数约50万。“为虎作伥”的首要“帮凶”,便是蚊子。疟疾由受疟原虫感染的雌性按蚊通过叮咬传播,其中尤以按蚊为传播媒介的疟疾最为严重,发病率和致死率始终居高不下。

理所当然,防疟疾先防蚊媒。科研人员告诉,当前灭蚊仍依赖化学杀虫剂,但由于化学农药长期、大量和不合理的使用,不仅污染环境、损害人类健康,还导致蚊虫抗药性在全球蔓延。有人会想到让中国科学家获得诺贝尔奖的抗疟“利器”青蒿素,但世界上毕竟没有神药。很多科学家已经发现,在大湄公河次区域5个国家(柬埔寨、老挝、缅甸、泰国、越南),疟原虫对青蒿素已产生耐药性。

人们迫切需要研发新的替代工具来安全有效地控制蚊虫种群数量,从而减少蚊媒传染病。近年来,蚊虫遗传防治技术的研究发展迅速,为蚊虫的绿色防控提供了新途径。然而,目前关于雄蚊集群交配行为的发生和两性求偶通讯的机理尚不清楚,严重制约了蚊虫遗传防治的应用。

蚊子“相亲”引注意

来了解一下蚊子的基本特性吧——种类繁多,常见的主要有按蚊、伊蚊和库蚊三大类。“停在平面上时,爱‘翘屁股’的就是按蚊。”王四宝介绍。雌蚊为了产卵及繁殖后代需要血液补充营养维生,而雄蚊则吸食植物的汁液或花蜜为生。

图说:雌蚊嗜血王官栋孙佩璐摄

蚊虫在集群飞行中完成求偶交配。夏季黄昏时,雄性按蚊集结成群在空中飞舞,吸引雌蚊飞入后进行求偶交配,这种现象称为婚飞。早在年就有蚊虫婚飞的观察记载,但按蚊婚飞和求偶交配的分子机制至今尚未阐明。值得一提的是,相比于雌蚊受精后余生不再交配的“情深意重”,雄性按蚊显然是“渣男”,但这恰好为通过释放雄蚊的遗传防治技术提供了独特的优势。

夏季、黄昏、求偶……这些关键词进入了王四宝研究团队的视野。

生物钟核心基因有大作用

通过对野外采集的婚飞与非婚飞雄性按蚊头部基因表达的比较分析,研究团队发现:两个生物钟核心基因——per和tim在婚飞雄蚊的头部表达显著上调——有那么点荷尔蒙上脑的意思。换句话说,降低这两个基因的表达,就会显著抑制雄蚊的婚飞,进而降低交配率。

按蚊对夏季黄昏这个时间点“情有独钟”,那时户外光线昏暗、温度适宜,选择的“约会”时间的确挺浪漫。由于地球的自转,环境光照和温度呈现昼夜周期性变化,科学家思量,那光照和温度这两个重要的环境信号是否参与调控了按蚊的婚飞和交配行为呢?为此,王四宝研究团队“邀请”按蚊在其他光照和温度下“谈恋爱”。果然,按蚊是拒绝的——傍晚时持续光照和不适宜的环境温度都会影响按蚊的婚飞和交配活动。进一步研究发现,光照和温度对按蚊婚飞和交配的影响,同样是通过调控生物钟基因per和tim的表达来实现的。科学家们此时明白:内源生物钟通过整合外源光照和温度信号来协同调控按蚊在夏季黄昏时进行婚飞和交配的分子机制。

图说:疟疾媒介按蚊婚飞和求偶的奥秘来源/中科院分子植物科学卓越创新中心

相亲道具:“香水”

出门相亲前,除了打扮齐整,细心的男士还会适度喷点香水,以吸引女孩子的

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