为什么尘螨似乎避开美国西部?

一项新的研究未能从美国西部大部分地区的灰尘样本中找到尘螨的证据。那里真的没有尘螨吗?

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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。


几个月前,在阅读一项关于美国家庭内部昆虫多样性的新研究时,我被这张地图震惊了。

图片来源:Madden et al. 2016

大美洲沙漠可能就是大美洲尘螨沙漠,显然是这样。实际上,事情并没有那么简单,正如我在本月《大众科学》杂志“进展”栏目一篇短文中写道的那样。


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尘螨是哮喘最常见的病因之一,但也可能引发其他过敏反应。它们以细菌、真菌为食,不幸的是,它们还以我们每月脱落的一茶匙死皮屑为食。温暖潮湿的床铺环境(别忘了你在那里会出汗)是尘螨快乐的狩猎场。

这张地图实际上显示的是尘螨非常丰富的地区。尘螨确实生活在Great Plains(大平原)和mountain west(西部山区),但由于缺乏湿度(尘螨无法饮水,必须从空气中吸收水分),这里的尘螨数量远少于其他地方。 2013年的一篇论文指出,如果室内温度低于71°F(约22°C)且相对湿度低于45%,则很少有尘螨能够存活。因此,高海拔干燥地区相对没有尘螨,而沿海和美国东部潮湿的气候则滋生大量尘螨。

但正如我在报道这篇文章时发现的那样,背景故事更加有趣。渥太华卡尔顿大学研究潮湿住房与健康之间联系的科学家David Miller表示,直到上世纪60年代末和70年代初,尘螨在北美家庭中还很少见。在那之前,房屋在冬天漏风且寒冷,夏天没有空调,并且在北美西部内陆地区(WINA——看到了吗?仍然有用!),也极其干燥。 Miller说,当他进入这个领域时,尘螨在大多数房屋中都存在,但数量不多。

改变的是我们的房屋。为了提高舒适度和节约能源,我们使房屋更加密闭。冬天,我们更多地供暖。夏天,我们安装了空调和湿帘式冷却器,这些设备会产生冷表面,从而凝结空气中的水分。简而言之,我们使房屋更温暖、更潮湿——成为尘螨的理想栖息地。地毯、床垫和枕头是特别好的螨虫家园,因为它们可以同时捕获湿度灰尘。

然而,Miller说,直到上世纪60年代,荷兰和日本科学家才提出屋尘螨是一种过敏原——人们对此嗤之以鼻。直到1988年,人们才达成共识,认为尘螨会导致过敏。现在,尘螨几乎无处不在,即使在WINA也很常见。这是因为人们经常从该国更潮湿的地区带入携带尘螨的衣物和家具,还因为空调和湿帘式冷却器会产生冷表面,从而凝结水分,可能使尘螨得以繁殖。三十年前,尘螨过敏在WINA非常罕见,甚至闻所未闻。现在情况已不再如此。据估计,美国约84%的住宅现在可以检测到尘螨过敏原。

制作本文顶部地图的科学家实际上并非着手研究尘螨。他们只是想记录美国家庭内部昆虫的多样性,而无需昆虫学家花费数小时用镊子并在每个家庭中腰酸背痛地工作。相反,他们让人们用棉签擦拭门框顶部,然后将样本寄到实验室。通过这种方式,他们首次能够轻松且廉价地获得关于美国家庭昆虫住客的大量数据。

在实验室中,科学家们扩增了样本中的DNA,然后在公民科学家收集的732个灰尘样本中,对一种名为细胞色素c氧化酶亚基I的基因的短片段进行了测序。基因的差异揭示了昆虫之间的分类学差异。

总的来说,他们的发现具有启发性,但并不令人惊讶。他们发现,有宠物的家庭往往有更多种类的昆虫——不一定数量更多,只是种类更多。有地下室的房屋昆虫多样性更高——对于住在有地下室的房屋中的人,或者——特别是——任何曾经住在地下室的人来说,这都不是什么新闻。农村地区的房屋也拥有更高的昆虫多样性,这可能是因为它们更靠近自然环境。

然而,他们确实发现了很多人们可能意想不到的昆虫住客。北卡罗来纳州立大学的博士后研究员兼微生物学家Anne Madden说,尽管蟑螂、苍蝇、蚂蚁和白蚁是人们通常与房屋联系起来的害虫,但他们还发现了一个完整的食物网,这个食物网基于生活在室内植物上的叶蝉和蚜虫(Madden称它们为“我们家园草原上的羚羊”),以及以蚜虫为食的寄生蜂(狮子)。

令他们非常惊讶的是,他们发现在门框灰尘中可以检测到尘螨。这是他们没有预料到的。Madden告诉我,尘螨过敏原不应该出现在硬表面上,尤其是像门框这样远离地毯和床垫的表面,因为过敏原存在于不会长时间漂浮在空中的重颗粒中。

另一方面,Miller说,就像《花生漫画》中的人物Pig-Pen一样,我们每次在地毯上行走时,都会扬起一团看不见的灰尘,这就是为什么医生如此积极地建议使用装有HEPA过滤器的吸尘器的原因之一(其他原因:灰尘具有吸湿性,会吸收水分,这有助于螨虫生存,而且灰尘中当然也富含螨虫的食物)。

无论如何,在尘螨大量繁殖的地方,仅仅是四处走动似乎就足以使门框顶部——任何体面的尘螨都不敢涉足的地方——也达到可检测到的尘螨DNA水平。在尘螨较少的地方?就没那么明显。

结论:无论你住在哪里,如果你怀疑屋尘螨给你带来困扰,那就剥夺它们最喜欢的东西——灰尘,来对付它们。

参考文献

Madden, Anne A.,Albert Barberán,Matthew A. Bertone,Holly L. Menninger,Robert R. Dunn和Noah Fierer。“通过环境DNA分析确定美国各地家庭中节肢动物的多样性。”分子生态学 (2016)。

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