饥饿的蚊子可以感知到 100 英尺外的人呼出的二氧化碳,一项新的研究表明,这种气体触发了昆虫的视觉系统,从而精确定位人类的肤色。
“气味只是告诉它们那里有东西,但它们的视觉告诉它们可能位于哪里,”华盛顿大学神经生物学家 Jeff Riffell 说,他是自然通讯研究的主要作者。他的团队追踪了 130 万只蚊子的轨迹,发现这些昆虫会被红色和橙色光(无论种族,人类皮肤都会明显反射这两种光)吸引,并避开大多数绿色和蓝色——但这仅在 CO2 存在的情况下才会发生。
观察蚊子很困难;它们以快速、混乱的模式在空中飞 dart。Riffell 说,研究人员通常在小盒子中检查它们,但这“不能重现它们的自然行为”。为了模拟更真实的环境,Riffell 的团队建造了一个七英尺长的蚊子风洞,可以极其精确地控制风速、气味和视觉刺激。沿着风洞的边缘,16 个摄像头捕捉到了实时视频,这些视频被拼接在一起,揭示了每只昆虫的飞行路径。
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当埃及伊蚊被释放到风洞中时,在添加二氧化碳之前,它们并没有调查颜色与人类皮肤相匹配的物体。当添加二氧化碳后,蚊子成群结队地涌向这些物体。滤除橙色和红色光线阻止了这种吸引力。在另一项实验中,研究人员在蚊子的光感受器中引入了突变,以抑制它们对更长光波长(如红色)的视觉。这也阻止了它们向人类肤色聚集,就像突变 CO2 感应受体一样。
瑞典隆德大学的感官生物学家 Almut Kelber 说,“鉴于蚊子没有单独的红色敏感受体”,她没有参与这项研究,但似乎“橙色、红色和黑色都被视为深色,选择不是‘红色’,而是‘非绿色或蓝色’。”
Kelber 说,其他昆虫也使用气味来提示视觉偏好。例如,雌性亚洲凤蝶“根据气味做出颜色选择”。在没有气味的实验室环境中,它们优先落在蓝色物体上。但她补充说,当凤蝶闻到幼虫寄主植物的气味以便产卵时,它们会转向绿色。闻到橙子或百合花的味道会将它们的偏好转移到红色。
Riffell 计划扩展他的发现,以开发更好的蚊子陷阱。他说,许多陷阱都有白色组件:“而且蚊子根本不喜欢白色。”