夏天蚊子為啥摸黑也能咬人?

當雌性蚊子在尋找一個人類來叮咬時,它們會聞到一種獨特的體味雞尾酒,我們散發(fā)出到空氣中。然后,這些氣味刺激蚊子天線中的受體。科學(xué)家們試圖刪除這些受體,試圖使人類無法被蚊子檢測到。
然而,即使在從蚊子基因組中剔除整個氣味感應(yīng)受體家族之后,蚊子仍然能找到一種方法來咬我們。現(xiàn)在,一組研究人員于8月18日在《細胞》雜志上發(fā)表文章,發(fā)現(xiàn)蚊子的嗅覺系統(tǒng)中已經(jīng)進化出多余的故障保險,確保它們總是能聞到我們的氣味。
“蚊子正在打破我們最喜歡的動物如何聞東西的規(guī)則,”洛克菲勒大學(xué)的科學(xué)家,該論文的主要作者之一Margo Herre說。
在大多數(shù)動物中,嗅覺神經(jīng)元只負責檢測一種類型的氣味?!叭绻闶且粋€人,你失去了一個單一的氣味受體,所有表達這種受體的神經(jīng)元都將失去聞到這種氣味的能力,”霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的萊斯利·沃歇爾(Leslie Vosshall)說,他是洛克菲勒大學(xué)的教授,也是該論文的資深作者。但她和她的同事們發(fā)現(xiàn),蚊子的情況并非如此。
“你需要更加努力地打破蚊子,因為擺脫單個受體沒有效果,”Vosshall說?!叭魏挝磥碛抿?qū)蟲劑或其他任何東西控制蚊子的嘗試都必須考慮到它們對我們的吸引力是多么牢不可破。
“當我們研究蚊子大腦中人類氣味是如何編碼時,這個項目真的出乎意料地開始了,”波士頓大學(xué)教授、該論文的主要作者之一Meg Younger說。
他們發(fā)現(xiàn),由人類氣味1-octen-3-ol刺激的神經(jīng)元也受到胺的刺激,胺是蚊子用來尋找人類的另一種化學(xué)方法。這是不尋常的,因為根據(jù)動物嗅覺的所有現(xiàn)有規(guī)則,神經(jīng)元以狹窄的特異性編碼氣味,這表明1-octen-3-ol神經(jīng)元不應(yīng)該檢測胺。
“令人驚訝的是,通過1-辛烯-3-醇和胺受體檢測人類的神經(jīng)元不是單獨的群體,”Younger說。這可能允許所有與人類相關(guān)的氣味激活蚊子大腦的“人類檢測部分”,即使一些受體丟失,充當故障保險。
該團隊還利用單核RNA測序來觀察單個蚊子嗅覺神經(jīng)元表達的其他受體?!斑@一結(jié)果讓我們對蚊子中受體的共同表達有多普遍有了一個廣闊的視野,”該論文的另一位主要作者Olivia Goldman說。
沃歇爾認為其他昆蟲可能也有類似的機制。約翰霍普金斯大學(xué)的克里斯托弗·波特研究小組最近報告說,果蠅在神經(jīng)元中具有相似的受體共表達?!斑@可能是嚴重依賴嗅覺的昆蟲的一般策略,”Vosshall說。
未來,Meg Younger的團隊計劃揭示不同類型嗅覺受體共表達的功能意義。