被蚊帐难住,蚊子将午夜零食变成早餐

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


控制疟疾传播最有效的方法之一是使用浸有杀虫剂的蚊帐。大多数传播疟原虫(恶性疟原虫)的蚊子种类(按蚊属)被认为是严格夜间活动的——它们仅在夜间活跃。

因此,睡在蚊帐下可以防止被疾病的昆虫媒介叮咬。蚊帐通过两种方式发挥作用——在蚊子和人类之间提供物理屏障,以及杀死接触到浸渍杀虫剂的蚊子。

正如我们多次痛苦地认识到的,进化倾向于找到绕过这些技巧的方法。许多按蚊物种或局部种群已经进化出对蚊帐中常用的拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性。然而,蚊帐的物理保护仍然应该是有效的,对吧?


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没那么快!9月21日发表在《传染病杂志》上的一项新研究记录了当地蚊子种群的行为变化,这种变化有效地绕过了蚊帐的安全保护。他们做了什么新的事情?他们改变了叮咬的时间!

携带疟疾的蚊子被认为都是严格夜间活动的。最近,这种教条开始受到质疑,主要是因为在实施蚊帐的地区,疟疾的发病率并没有显着下降。也许它们在白天飞行和叮咬,但还没有人费心去检验这个假设?之前的一项研究注意到,活动和叮咬时间从午夜转移到了傍晚。这项研究非常系统——在贝宁的两个地点重复实验,在三个时间点进行:在两个地点全面实施蚊帐之前、期间和之后。

他们做了什么?他们大量收集蚊子,并记录下捕获蚊子的时间。此外,他们使用形态学来鉴定属,并使用PCR来鉴定物种。每一只蚊子都是冈比亚按蚊。他们测试了捕获的蚊子的拟除虫菊酯抗性,但没有检测到任何抗性——每只蚊子都死了。因此,所有的变化都是纯粹的行为上的。

他们是如何收集它们的?他们将人类放置在战略位置作为活体目标。这看起来很像这个视频,只是他们实际上是将昆虫捕获到小瓶中,然后将它们转移到小袋子中

在蚊帐在两个村庄实施的短短几年内,当地蚊子显着改变了活动时间。它们现在主要在凌晨 5 点左右叮咬人类,而不是凌晨 2 点或 3 点。

这意味着什么?

首先,我们尚不清楚这是一种进化(即基因)变化还是一种纯粹的行为变化。可能几年前,种群中活动时间存在相当大的遗传变异,蚊帐提供了一种选择性机制,使种群主要由深夜和黎明活跃的个体组成。蚊子也可能具有足够的行为可塑性,使其能够学习外出觅食的最佳时间。我很想看到蚊子被放置在隔离室中,以监测昼夜节律活动的纯粹遗传模式。

但让我们从生态学的角度来思考。这里有几个参与者:疟原虫寄生虫、按蚊媒介、人类宿主和捕食蚊子的捕食者,尤其是蝙蝠。几年前,我曾详细撰写过关于此事的文章。这是一个简单的示意图,说明系统在不受干扰时如何工作

如果蚊子转移到几乎黎明时分,会发生什么?

首先,人类起床活动,在蚊帐外,很容易被叮咬。如果人类是健康的,但蚊子是携带者,这是将疟疾传播给他们的一种好方法。

但是生病的人,疟疾的来源,仍然无法获得。在他们经历“季疟热”的时候,也就是疟原虫出现在他们血液中的时候(我之前详细解释过),他们在午夜被蚊帐安全地隐藏起来,不会被晚咬蚊子叮咬。

其次,在黎明时分叮咬人类的蚊子更有可能被人发现,并迅速变成小而血腥的糊状物。

第三,虽然在黎明时分飞行的蚊子可能能够避开一些蝙蝠(但不是全部——许多蝙蝠会捕猎到黎明时分),但它们现在越来越容易受到其他捕食者的攻击——青蛙、蜥蜴和鸟类——它们倾向于在黎明时分捕猎。

正如经常发生的那样,当进化出新的适应性时,总是有利有弊。蚊帐现在正在选择蚊子新的适应性。很难预测这些适应性对人类健康的利弊,或者这些适应性对蚊子及其生存的利弊,或者这些适应性对昆虫捕食者的利弊。未来对这方面的研究将非常有趣,并且对控制疟疾非常有用。

参考文献

Nicolas Moiroux, Marinely B. Gomez, Cédric Pennetier, Emmanuel Elanga, Armel Djènontin, Fabrice Chandre, Innocent Djègbé, Hélène Guis 和 Vincent Corbel, 贝宁普遍覆盖长效杀虫蚊帐后冈比亚按蚊叮咬行为的变化, J Infect Dis.(2012) doi: 10.1093/infdis/jis565

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