撰文 | 劉六七
審校 |Cloud
盛夏將至,與陽光、海灘和冰淇淋一起到來的還有……蚊子!
蚊子的罪行可謂罄竹難書:在外面站一會兒,就「喜獲」一腿又紅又癢的大包;夜裡睡意剛起,它就開始在耳邊「嗡嗡」,打開燈卻死活找不到;
更可怕的是,蚊子還會傳播登革熱、寨卡、瘧疾等疾病,每年都會讓數以億計的人深陷病痛中。
無孔不入,無孔不入啊!
對蚊子導致的登革熱忍無可忍,巴西決定使出大招——他們計劃建造一座能生產特殊蚊子的工廠。這些蚊子體內有一種細菌,不僅可以讓它們失去攜帶登革熱病毒的能力,放到野外後還能讓正常蚊子變得「不孕不育」。據說,這座工廠可以年產50億隻蚊子
不過在揭秘這座工廠前,我們不妨先了解一下蚊子是如何將疾病傳染給人類的。
一個基本的事實是,只有母蚊子才會咬人,因為它們需要吸取血液中的蛋白質來產卵。而蚊子能如此高效傳播疾病的原因,在於它們的「吸血利器」,也就是嘴。
圖片來源:lizzie harper
乍一看,蚊子嘴平平無奇,就是一根「小棍子」,但放在顯微鏡下,我們便能發現另有乾坤。蚊子口器其實是由6根「微針」組成的。
叮人時,兩根叫做上顎(maxillae)的針率先出動,它們的末端帶有微小牙齒,負責將皮膚鋸開。不過因為這些牙齒又鋒利又小,我們幾乎不會有任何感覺。緊接著,另外兩根叫做下顎(mandibles)的針開始工作,它們負責撐開被切破的皮膚組織,以便蚊子嘴繼續向深處刺入。
蚊子口器能夠輕易刺穿皮膚|圖片來源:deeploo
第五根針叫做上唇(labrum),上唇末端存在很多接收器,可以對血液中的化學物質做出反應。在顯微鏡下看,蚊子的上唇就像一條靈活自如的小蟲子,不斷在我們皮膚里遊走以尋找血管。一旦順利找到血管,上唇便化身為吸管,把血吸入體內。
上唇尋找血管ing|deeplook
第六根針叫做舌(hypopharynx),它的作用是將蚊子唾液釋放在吸血的地方。蚊子唾液中含有抗凝血酶,確保我們的血液不會凝住,但它的唾液同樣會引發過敏反應,這也就是我們被蚊子咬後會起包和感到瘙癢的原因。
可怕的是,當蚊子釋放唾液時,病毒、細菌和寄生蟲也會順著「舌針」進入人體,然後引發登革熱、瘧疾、黃熱病等疾病。
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吸飽血的蚊子|wiki commons
了解蚊子傳播疾病的具體過程後,我們可以大致想出3種應對策略:1,直接滅掉蚊子;2,除掉蚊子體內攜帶的病毒;3,在蚊子的口器上打打主意,比如通過摧毀上唇的血液探測接收器,讓它們找不到血管位置。
巴西目前的應對方式結合了方法1和方法2——很多國家都採用了這種策略。
殺蟲劑雖然能解一時之需,但由於蚊子會產生抗藥性以及化學物質對環境的惡劣影響,並不適合用於大規模滅蚊|wiki creative commons
回到蚊子工廠。我們之所以稱這裡面的蚊子為特殊蚊子,是因為它們全都感染了一種叫做「沃爾巴克氏菌」(Wolbachia)的共生菌。這種細菌本身不會威脅蚊子生命,但會給它們的免疫和生殖系統帶來影響。
沃爾巴克氏菌|Scientific American
首先,蚊子體內的沃爾巴克氏菌會和登革熱病毒爭奪資源,擠占了後者的生存空間。這也就是說,有了沃爾巴克氏菌,登革熱病毒便不容易在蚊子體內複製,蚊子在叮咬人類的時候就更不容易傳播登革熱病毒。
其次,沃爾巴克氏菌還能讓雄性蚊子「不育」。研究人員發現被該細菌感染的雄性蚊子,與未被感染的雌性蚊子交配後,它們的受精卵會因為細胞質不兼容而死亡,約等於變相讓人家斷子絕孫。
可愛的(誤)蚊子寶寶|wiki commons
將密密麻麻的特殊蚊子放歸野外後,攜細菌的雄性蚊子和正常雌性蚊子交配後,產下的卵均不能正常孵化,這在很大程度上減少了新生蚊子數量。攜細菌的雌性蚊子無論與哪種雄性蚊子交配,都能生下帶有沃爾巴克氏菌的子代。
隨著蚊子一代代繁殖,整個種群都將慢慢攜帶這種細菌,失去傳播登革熱病毒的能力。這個過程就是種群替代。
尼泰羅伊是巴西東南部的一個海濱城市,當地在2015年和2017年分別向野外釋放了大量攜帶沃爾巴克氏菌的蚊子。
尼泰羅伊的海岸線|wiki commons
目前看效果很不錯:與沒有特殊蚊子的地區比,尼泰羅伊的登革熱病例下降了69%;今年巴西恰逢「登革熱大年」,尼泰羅伊每十萬人只有69例確診病例,作為對比,隔壁的里約熱內盧每十萬人有700例確診病例。
這是一家位於哥倫比亞的蚊子工廠,紙上密密麻麻的是特殊蚊子的卵。乾燥的卵可以存活數月,等運至目的地後補充水分,就能繼續孵化|MIT tech review
正是看到尼泰羅伊的改變,巴西政府才決定建設一座世界上最大的蚊子工廠,計劃年產50億隻,並陸續投放至全國各地。
不得不說,初次聽說蚊子工廠不禁脊背發涼,好似恐怖片中的情節來到了現實。但深入了解這些蚊子的功勞後,怎麼覺得它們愈發順眼了呢?
參考文獻
[1]https://www.npr.org/sections/health-shots/2016/06/07/480653821/watch-mosquitoes-use-6-needles-to-suck-your-blood
[2]https://www.technologyreview.com/2024/03/15/1089845/brazil-dengue-wolbachia-mosquitos/
[3] https://www.bbc.com/zhongwen/simp/57403705
[4]https://www.nationalgeographic.com/science/article/heres-what-happens-inside-you-when-a-mosquito-bites?rnd=1716263385442&loggedin=true
[5]https://www.youtube.com/watch?v=rD8SmacBUcU&list=WL&index=71&t=100s
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