以下文章经《对话》（The Conversation）许可转载，该在线出版物报道最新研究。
2020年，世界卫生组织（WHO）估计，全球近一半人口面临疟疾风险，约有62.7万人死于该疾病。
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尽管疟疾疫苗可能很快就会问世（世卫组织去年为儿童推荐了一种疫苗），但疟疾只是几种蚊媒疾病之一。随着气候变化扩大蚊子种群，蚊子相关感染的总数势必会上升。因此，为了减轻疟疾和其他蚊媒疾病造成的负担，我们需要继续开发有效的工具来控制蚊子种群。
一个主要目标是它们在空中的交配。蚊子的交配仪式包括雄性通过探测雌性微弱的飞行音来识别和追逐飞行的雌性。如果雄性不能正确听到雌性的声音，那么追逐就会失败，它们就不会交配。蚊子的繁殖关键在于它们的听觉。
我们研究了导致疟疾的蚊子（冈比亚疟蚊）的行为，以更多地了解雄性如何倾听雌性以确保配偶。我们的研究结果最近发表在《科学进展》杂志上Science Advances。
但首先，介绍一点背景知识。蚊子的听觉机制是独特的，但人们对其知之甚少。雌雄蚊子的耳朵几乎都听不到彼此的飞行声音，因为这些声音的频率太高而无法被听到。为了听到彼此的声音，它们借用了一个物理学技巧。
当雄性和雌性的飞行音在蚊子的耳朵中结合时，它们会产生较低频率的——因此是可听的——“幻象音”，称为畸变产物。畸变产物仅存在于蚊子的耳朵内部，无法在外部听到或记录。
因此，雄性蚊子需要飞行才能听到飞行的雌性蚊子。并且他自己的飞行音需要在一个特定的频率范围内，才能与给定的雌性蚊子产生可听的畸变产物。
我们倾听了蚊子的飞行音
我们记录了装有高灵敏度麦克风的培养箱中蚊子的飞行音（或“翅膀拍动”）。我们的实验包括观察分别在单独培养箱中的100只雄性和100只雌性蚊子、单独的蚊子（一只雄性或一只雌性，分别），以及一个混合培养箱，其中各有50只雌雄蚊子。
在培养箱中，我们试图通过照明以及控制温度和湿度来模拟它们自然环境的条件。我们能够测量蚊子在数天和一天中不同时间的翅膀拍动频率。
我们发现，雄性蚊子（但不是雌性蚊子）以每日模式改变它们的飞行音。通过以大约比雌性快1.5倍的速度拍打翅膀，雄性蚊子优化了它们在拥挤的蚊群中探测到单个雌性的能力。
十多年前，科学家提出并将雄性和雌性之间的声学相互作用描述为“谐波收敛”。虽然他们确定了允许异性蚊子听到彼此声音的相同翅膀拍动比率（相当于1.5次雄性翅膀拍动对应一次雌性翅膀拍动），但我们发现这种情况默认发生，实际上不需要雌雄之间有任何互动。
值得注意的是，我们发现雄性在黄昏时比一天中其他时间拍打翅膀更快。这很有道理，因为在冈比亚疟蚊中，雄性主要在黄昏时分飞行，此时它们会形成交配蚊群，通常有1000只或更多蚊子。这些蚊群偶尔会有一些未交配过的雌性蚊子光顾。你可以想象，找到交配对象并不容易。
雄性在黄昏时翅膀拍动频率的增加改变了畸变产物的频率，这使得畸变产物比一天中其他时间产生的畸变产物更容易被雄性蚊子的耳朵听到。因此，通过在蚊群中调整它们的翅膀拍动，它们能够更好地听到雌性蚊子的声音，并增加找到雌性蚊子交配的机会。
雄性飞行音的调整部分是由它们的生物钟驱动的。更快地拍打翅膀对于雄性来说可能是非常耗费能量的，因此它们将这种行为限制在成群飞行的时间。
我们的发现意味着什么？
在实验室外，特别是在自然栖息地中的蚊群中，复制类似的实验将非常重要。我们已经在坦桑尼亚开始进行这项工作。
尽管如此，这些发现为研究听觉的进化生态学、蚊子独特的听觉系统以及更广泛的蚊子行为开辟了新的途径。
它们也可能有助于蚊子控制工作。作为病媒控制计划的一部分，突变雄性蚊子将被释放到野外以瓦解当地的蚊子种群。突变雄性蚊子是经过基因改造的，因此当它们与雌性蚊子交配时，后代将无法存活并死亡。
在这种情况下，交配效率在很大程度上取决于释放的雄性蚊子听到“本地”雌性蚊子的能力。我们的研究结果表明，为了创建一个成功的计划，在释放突变蚊子之前，评估雌性和雄性蚊子的飞行音分布以及雄性蚊子的听力范围可能很重要。
这将通过确保突变体的交配效率达到最佳状态来加强任何干预措施——本质上是它们可以与本地雄性蚊子竞争以识别并与本地雌性蚊子交配。