想避免被蚊子咬，你需要一個腳臭的朋友？

本文轉載自公眾號：環球科學

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根據近些年來的研究綜合數據，蚊子尋找目標時的確有選擇性，一般有三種要素決定了蚊子的目標：體溫、二氧化碳和體味，而代謝率和皮膚表面的細菌似乎在其中起著重要作用。為了讓蚊子去咬朋友而不咬自己，你或許可以從文中這些方面下手……

編譯丨樊亦非

編輯丨楊心舟

當你和周圍一群人處在一起，蚊子卻唯獨喜歡圍著你叮，你是不是也有很多疑惑：為什麼蚊子只叮我？除了你想弄清楚這個問題，科學家也對此很感興趣。至今已經有數十年的各類研究試圖弄清楚蚊子喜好的機制，根據澳大利亞麥格理大昆蟲學家Matthew Bulbert的觀點，蚊子尋找宿主的關鍵影響因素是二氧化碳（CO2）、體溫和體味。也許並不出人意料，我們的老朋友微觀細菌似乎也在其中起著重要作用。而這些因素也在共同決定蚊子的宿主選擇，可以說缺一不可。

體溫和二氧化碳

首先來說，當蚊子靠近目標時，它們所具有的熱探測器就能為它們提供非常多的線索。比如，在埃及伊蚊觸角尖端的圓錐形感覺神經中，有一對熱敏感神經元，其中一個感應升溫，另一個感應降溫，這兩個感受器的整合信號能使蚊子對溫度變化和宿主的體溫線索做出響應。

由於背景環境溫度的影響，蚊子還需要一套感應熱對比度的機制。目前一些研究結果已經發現，TRPA1受體使蚊子能夠避免選擇溫度高於宿主體溫的物體。至於是什麼感受器使蚊子能檢測到有吸引力的熱信號，則仍有待進一步研究。

簡單來說，自然而溫暖的人體溫度會讓蚊子感到「恰到好處」，太冷或太熱的肌膚都不是它們理想的著陸點。因此，處於溫暖環境下，體溫正常的人都有可能成為目標。

圖片來源：「Genetic Analysis of Mosquito Detection of Humans.」 Current opinion in insect science vol. 20 (2017): 34-38.

在熱感受器發揮作用時，蚊子的嗅覺受體也在協同工作。許多不同種類的蚊子都擁有細膩的嗅覺，能夠嗅出並追蹤到50米開外的CO2，而雌性埃及伊蚊正是利用這一線索來尋找溫血動物的。人類每次呼吸會呼出十倍於背景水平濃度的CO2，這給蚊子的搜尋工作帶來很大的便利。伊蚊能使用一種由化學感應受體蛋白Gr1、Gr2和Gr3組成的味覺受體複合物來檢測並響應CO2。

因此，釋放出更多CO2的人更有可能被附近的蚊子盯上。靜息狀態代謝較高的人，以及在運動中呼吸困過盛的人，會呼出更多的CO2。單憑這個標準，就能首先篩選出一部分更容易被蚊子盯上的對象，比如男性、身材豐滿的人和孕婦。儘管如此，大多數動物都會釋放濃度高的CO2，單靠CO2還不足以讓蚊子區分人類與其他動物。

關鍵的體味

除了上面兩點比較寬泛的選項，蚊子選人的重要因素當屬人體的氣味了，因為蚊子明顯會更喜歡朝著特定的氣味飛行，比如，按蚊喜歡林堡芝士的臭味，它們正是那群愛好叮咬足部和腳踝的蚊子。這種芝士的臭味非常有特點，它獨特的味道是由亞麻短桿菌產生的，而這種細菌也是造成腳臭的元兇之一。這似乎能解釋為什麼這些蚊子喜歡往腳上叮了。

圖片來源：James Gathany / Flickr

為了感知不同的氣味，昆蟲已進化了傳統型嗅覺受體（ORs），離子型受體（IRs）等化學感受器來適應環境。一方面，蚊子的ORs與嗅覺共同受體Orco共同作用來響應人體皮膚上的一些氣味物質，比如乙酸鹽、乙醇和酮。另一方面，IRs主要對酸和胺反應，能使蚊子更積極地尋找、叮咬宿主。

IR感受器族除了可以充當化學感受器來檢測氣味和味覺物質，還能作為熱感受器或濕感受器。其中，有20種氣味可以激活伊蚊觸角中的IRs表達，每種氣味都至少需要一個IR共受體（Ir8a、Ir25a或Ir76b）才能起作用。

在種種氣味之中，蚊子尤其嗜酸。人體皮膚較其他動物具有更多的乳酸，這種人類汗液中的活性成分，可能就是蚊子區別其他動物，鎖定人類目標的特異性線索。實際上，乳酸和CO2單獨存在時，二者對伊蚊的吸引力都不夠高，而兩種物質的混合物對伊蚊則頗具吸引力，而伊蚊會通過Ir8a通路來引導這種吸引力。

一項實驗顯示，在存在的情況下，人類的氣味在短短8分鐘內就吸引了平均約75％的野生蚊子和Orco突變蚊子（缺乏Orco受體），但是只有約50%的Ir8a突變體（缺乏Ir8a受體）被吸引。由此可見，Ir8a和表達Ir8a的受體神經元在蚊子探測人類體味中具有更重要的作用。

此外，不論是Gr3單突變體（缺乏Gr3受體）還是Gr3/Ir8a雙突變體（缺乏Gr3和Ir8a受體），被吸引的蚊子數量相當，這表明由Orco和Ir8a介導的氣味吸引，還需要來激活Gr1 / Gr2 / Gr3複合物。與先前Ir8a單突變體有50%被吸引的結果相比，失去CO2激活使得蚊子探測乳酸的Ir8a通路有所減弱，這意味著CO2激活能使乳酸等人類體味對蚊子的吸引力增強。於是在CO2和乳酸的互相作用下，蚊子終於可以選擇在何處落腳了。

細菌決定氣味