蚊子也懂得「趨吉避凶」

 

埃及斑蚊。圖片來源：維基百科

蚊子被列名為世界上最致命的物種之一。根據WHO的資料，每年有超過一百萬人死於蚊蟲傳播的疾病，包括瘧疾、黃熱病、登革熱、屈公病、茲卡病毒等。人們使用蚊帳與驅蚊劑來避免被蚊蟲叮咬，用殺蟲劑來殺滅蚊子，但是對殺蟲劑產生抗性的蚊子也愈來愈多。

到底對殺蟲劑的抗性是如何產生的？蚊子可能真的對殺蟲劑產生抵抗力，是否也有可能懂得如何躲避殺蟲劑呢？

最近的研究發現，埃及斑蚊在接觸過殺蟲劑後，如果沒有被殺死，真的會開始獲取躲避殺蟲劑的能力。

研究團隊先將雌性埃及斑蚊暴露在低於致死劑量的殺蟲劑。他們發現，當蚊子接觸到低於致死劑量的殺蟲劑後，會開始暫時避免叮咬，並避免停留在含有殺蟲劑的地方。如此一來，蚊子的存活率就大幅上升了。

參考文獻：

Sougoufara, S., Yorkston-Dives, H., Aklee, N.M. et al. Standardised bioassays reveal that mosquitoes learn to avoid compounds used in chemical vector control after a single sub-lethal exposure. Sci Rep 12, 2206 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-05754-2

蚊子的視覺

 

埃及斑蚊。圖片來源：維基百科

過去的研究發現，蚊子在遠距離時主要是靠著二氧化碳來追蹤食物的來源；當牠越飛越近以後，溫度（體熱）、水蒸氣（汗液蒸發）以及視覺的刺激（穿的衣服或是生物的毛皮顏色）便成為辨別目標物的主要條件。在這項研究中，研究團隊發現蚊子能看出高對比的物體（比方說黑點）。

最近一項針對埃及斑蚊（Aedes aegypti）的研究發現，蚊子其實能辨別出顏色喔！研究團隊發現，在沒有二氧化碳的時候，蚊子會忽略任何視覺刺激；但如果給予一點點二氧化碳，蚊子會對紅、橙、黑、青（cyan）這四個顏色有反應。相對的，如果是綠色、藍色（blue）或紫色，就沒有反應。

進一步的研究發現，無法感應二氧化碳的蚊子，對不同顏色就沒有反應；而比較無法看到長波長的光的蚊子，就算聞到二氧化碳以後，對不同顏色的反應也較差。

所以，如果不想被蚊子咬，應該要避免穿紅、橙、黑、青色的衣服。埃及斑蚊會傳播黃熱病、登革熱、茲卡病毒與屈公病。

參考文獻：

Diego Alonso San Alberto, Claire Rusch, Yinpeng Zhan, Andrew D. Straw, Craig Montell, Jeffrey A. Riffell. The olfactory gating of visual preferences to human skin and visible spectra in mosquitoes. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-28195-x

蚊子靠氣味躲避除蟲菊

 

圖片來源：維基百科

蚊子會被除蟲菊精類的化合物（pyrethroid）殺滅，所以含有這些成分的蚊香、殺蟲劑，都是很好用的成分。但是蚊子會不會也討厭它們的氣味呢？最近的研究發現，蚊子的確討厭這類化合物的氣味。不需要接觸，只要聞到一點點，就足以使蚊子（本研究使用的是埃及斑蚊）退避三舍了。

在這個研究中，研究團隊讓受試者戴上特製的手套來餵蚊子。這個手套在手背的位置上有開孔，孔上面覆蓋著兩層網子。當受試者的手暴露在50隻飢餓的蚊子中，因為開孔處會發散出體溫與氣味，所以蚊子們就會朝這個開孔靠近。

研究者發現，當這兩層網子的下層先用除蟲菊精類化合物處理過時，蚊子就不會飛過去了。研究團隊發現，位於蚊子觸角上的嗅覺受器Or31會與除蟲菊萃取物中的EBF發生作用，而這就是蚊子之所以能「聞」到除蟲菊精類化合物的機制。

當EBF與除蟲菊萃取物中的除蟲菊酯（pyrethrin）一起作用時，蚊子對這個氣味真的是厭惡極了。

同樣的嗅覺受器，不只是存在於埃及斑蚊中；另外六種蚊子也有。也就是說，其他的蚊子可能也討厭除蟲菊精的味道喔。

參考文獻：

Feng Liu, Qiang Wang, Peng Xu, Felipe Andreazza, Wilson R. Valbon, Elizabeth Bandason, Mengli Chen, Ru Yan, Bo Feng, Leticia B. Smith, Jeffrey G. Scott, Genki Takamatsu, Makoto Ihara, Kazuhiko Matsuda, James Klimavicz, Joel Coats, Eugenio E. Oliveira, Yuzhe Du, Ke Dong. A dual-target molecular mechanism of pyrethrum repellency against mosquitoes. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-22847-0

蚊子（mosquito）的味覺

 

埃及斑蚊（Aedes aegypti）。圖片來源：維基百科

大家都知道只有懷孕的雌蚊會咬人吸血，因為血液比起花蜜來說，是養分更高的食物。但是是否曾想過蚊子會不會也跟人一樣有味覺，可以辨識花蜜與血液的不同呢？

最近洛克菲勒大學的研究發現，雌蚊的味覺系統的確可以讓牠們辨識出血液與花蜜的不同。研究團隊發現，雌蚊的口器（stylet）裡有三套感覺感受器，其中兩套為雌蚊獨有，另一套則是雌雄蚊都有。研究發現，這些感覺感受器可以偵測到血液。

接著研究團隊以生物科技讓蚊子的神經在興奮時會發出螢光，用來偵測蚊子是否在嚐到花蜜與血液時會有不同的反應。當然，過去對蚊子（埃及斑蚊）的觀察發現，牠們在吸食花蜜與吸血時會有不同的行為：只有吸血的時候會使用口器。既然這樣，神經系統在嚐到花蜜與血液時會有不同的反應也不意外。結果研究團隊發現，當蚊子嚐到葡萄糖溶液（花蜜與血液都含有葡萄糖）時，口器中的那兩套感覺感受器並沒有出現興奮的現象；但若在葡萄糖溶液中添加了重碳酸、食鹽與腺核苷三磷酸（ATP），蚊子的感覺感受器就出現興奮的反應，且其程度與嚐到血液時相同。也就是說，蚊子的確對血液有不一樣的反應，而這個反應可以用四種化合物（葡萄糖、重碳酸、食鹽與ATP）來重現。

過去的研究發現，在遠距離時，蚊子主要是依靠發現二氧化碳的痕跡來找尋可能的目標；當牠循上風越飛越近以後，溫度（體熱）、水蒸氣（汗液蒸發）以及視覺的刺激（穿的衣服或是生物的毛皮顏色）便成為辨別目標物的主要條件。而這篇研究發現，蚊子的確可以從味覺上辨識出血液與花蜜的味道有不同。但筆者還是很好奇，為什麼有些人就特別容易被蚊子叮咬？過去曾有針對鋏蠓的研究發現，人身上微生物菌叢的多樣性會影響到鋏蠓對宿主的偏好（多樣性高的人比較不容易被叮咬），但不知道蚊子是否也有類似的狀況呢？

在本篇研究中，研究團隊發現只需要四種化合物就可以引發蚊子的味覺反應；可惜研究團隊沒有試試看，到底這四種裡面，什麼樣的組合所引起的反應是最好的？由於人似乎不能嚐出ATP的味道（研究團隊親自測試過了），不知道蚊子是否能嚐出ATP的味道呢？

參考文獻：

Veronica Jové, Zhongyan Gong, Felix J.H. Hol, Zhilei Zhao, Trevor R. Sorrells, Thomas S. Carroll, Manu Prakash, Carolyn S. McBride, Leslie B. Vosshall. Sensory Discrimination of Blood and Floral Nectar by Aedes aegypti Mosquitoes. Neuron, 2020; DOI: 10.1016/j.neuron.2020.09.019

防蚊液還是有DEET的最有效

常常看到網路上有人宣傳不要用含有DEET（敵避、待以妥）的防蚊液，理由大概都是因為它是人工合成的；筆者查了一下網路上的資訊，提到DEET對魚類可能有害，對人體大致上來說，只要不噴在傷口上、以及不讓黏膜接觸到（不噴在靠近口鼻的區域），大致上都還可以。

DEET。圖片來源：wiki

同時，市面上有許多天然的防蚊液，號稱可以有效驅蚊。真的那麼有效嗎？

新墨西哥州立大學的研究團隊，測試了十種不同的防蚊液的驅蚊效果。其中有三種含有不同濃度的DEET，另外七種，其中五種為含有天然成分的防蚊液，一種是香水（維多利亞的秘密Bombshell），一種為含有維生素B1的防蚊貼布。

維多利亞的秘密Bombshell香水。
圖片來源：網路

研究團隊以世界衛生組織的標準測試方法，測試四個小時內的防蚊效果。結果發現，對於埃及斑蚊（Aedes aegypti）與白線斑蚊（Aedes albopictus），只有DEET可以成功的預防他們的叮咬。其中濃度最高的（98.11%的有效成分為DEET）防蚊液可以成功防蚊四小時；濃度較低的兩種防蚊液，只在兩小時內效果較好。

至於其他的天然防蚊液與防蚊貼片呢？

對埃及斑蚊來說，除了含有檸檬桉（lemon eucalyptus，有效成分為對 - 薄荷烷-3,8-二醇，PMD， p-Menthane-3,8-diol）成分的防蚊液可以在整整四小時內有效驅蚊外，其他的天然防蚊液在三十分鐘後就沒有效果。而維生素B1的防蚊貼片完全不具有防蚊功效。

PMD。圖片來源：wiki

對白線斑蚊來說，有兩種有機防蚊液可以有效驅蚊；其中一種還是含有檸檬桉的成分，另一種則含有香葉醇、迷迭香精油、肉桂精油與檸檬香茅精油。有趣的是，白線斑蚊也不喜歡香水的味道，不過香水的效果在兩小時後就沒有了。至於維生素B1的防蚊貼片也是完全無效。

測試的結果發現，不同的蚊子對不同的氣味會有不一樣的反應。白線斑蚊對天然防蚊液比較敏感，不知道是否與牠的嗅覺相關基因特別多有關呢？而香水可以驅蚊，這也令人覺得有點驚訝。雖然過去也曾有雅芳（Avon）的產品因為含有香豆素而有驅蚊的效果，不過在這次的測試裡，雅芳對白線斑蚊的效果較好，對埃及斑蚊則看不出什麼效果。

至於之前謠傳的維生素B群可以防蚊，相信大家看過這篇之後，這個謠言就不攻自破了。不管是白線斑蚊還是埃及斑蚊，維生素B1的防蚊貼布都完全無效。

筆者自己也是捕蚊燈，到哪裡都被咬得體無完膚！看完這篇研究，要誠懇的建議大家，如果要出去玩的久一點，建議還是買有DEET成分的防蚊液吧！若非要用有天然成分的防蚊液，可能還是以含有檸檬桉精油（PMD）成分的為佳。如果要自製防蚊液，在這篇研究裡使用的含有檸檬桉精油的防蚊液，精油的成分為30%喔！太少可能效果就沒有那麼好呢！

最後來張簡單的資訊貼圖：

認同請分享。圖片來源：老葉

文獻來源：

Stacy D. Rodriguez, Lisa L. Drake, David P. Price, John I. Hammond, Immo A. Hansen. 2015. The Efficacy of Some Commercially Available Insect Repellents for Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) and Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) DOI: http://dx.doi.org/10.1093/jisesa/iev125