蚊子由来的故事 蚊子的科学故事

陈鲁原

要说到人类最讨厌的一种动物，非蚊子莫属了。每当夏季来临，我们的身边就突然冒出了很多蚊子，一个不注意，你就被他们给叮咬了。听着耳边余音绕梁的嗡嗡声，看着自己胳膊上隆起的小红包，使你在无数个漫漫长夜里辗转反侧。

蚊子的存在给人类的日常生活带来了很大的困扰，甚至会带来疾病。经蚊子传播的疾病多达几十种，如流行性乙型脑炎、登革热和登革出血热、黄热病、疟疾、丝虫病、黑热病等

亚历山大是马其顿君主，波斯帝国的征服者，从未打过一场败仗，被认为历史上最成功的指挥官，然而他的死亡可能是手部被感染西尼罗河病毒的蚊子叮咬所致。一只蚊子能够感染100多人。2014年比尔•盖茨表示：若以“每年杀死多少人”为标准来衡量，那么全世界最危险的动物非蚊子莫属。据统计，2015年因蚊子而丧命的人数高达83万，较2014年增长约10万5千人（数据来源于gatesnotes）。

有关蚊子的知识

蚊子（mosquito）一词来自西语，意为“小苍蝇”。蚊子(昆虫纲双翅目长角亚目蚊科)是一种存在历史非常地古老的动物，科学家发现远古蚊子完整地保存在7900万年前的加拿大琥珀化石之中，也就是说早在侏罗纪时期蚊子就已经存在了。不过那个时候的蚊子个头比现在大得多。蚊子是部分飞行类的节肢动物逐渐发展而来的。

除南极洲外各大陆皆有蚊子的分布。蚊子约3,300种及亚种，中国有15属33种及亚种。其中，以按蚊属（别称疟蚊，Anopheles)、伊蚊属(Aedes)和库蚊属（Culex）最为著名。

按蚊喜在夜间活动，是携带病毒最多的蚊子。它因传播疟疾和丝虫病而臭名昭著。据统计在非洲，每一分钟就有一个儿童死于疟疾，每10人中有9人死于疟疾。1902年，英国微生物学家罗纳德•罗斯（Ronald Ross）因发现了蚊子是疟疾的传播媒介而获得诺贝尔生理学或医学奖。

伊蚊是蚊科中最大一属，白纹伊蚊就是人们俗称的“花蚊子”。伊蚊喜在白天活动，具有很强的攻击性，且叮咬的速度非常快。伊蚊会传播很多疾病，主要有黄热病、登革热、乙型脑炎、基孔肯雅热、寨卡等。

通常雌蚊以血液作为食物，而雄蚊则吸食物和植物的汁液。在以吸食血液为生的蚊子种类中，只有少数（200种左右）吸食人血，其他的则以鸟类、蜥蜴或小型哺乳动物的血液为食。雄蚊子的寿命比较短,一般仅为一周左右。雌蚊一生只交配一次，后其一生（90多天后）产下的卵尚可受精。在实验室曾活到四个月。

蚊子大小随种类不同，不过大部分小于15mm。体重约为2～2.5mg，蚊子有22颗牙齿。一般而言，蚊子的重量为2-2.5毫克，貌似轻盈的身体可以实现平稳快速飞行，但事实上并非如此。蚊子飞行时速为1.6-2.4公里，它们是所有飞行昆虫中飞行速度最慢的。

而现在世界上最大的蚊子是巨大蚊（Holorusia mikado），又被称为米卡多大蚊或帝王大蚊。巨大蚊原本生长在马来西亚森林，其体型是一般蚊子的10倍左右，最长的能长达到3.5厘米，差不多人的手指左右大，数量现在已经极为稀少了。根据吉尼斯世界记录的报道，远古时代世界上最大蚊子，是一种长达0.4米的远古巨型蚊子，现存东京博物馆，是日本科学家根据远古时代的化石，制作的标本，也就是说，幸运的是这种巨型蚊子早已灭绝。2017年8月，成都华希博物馆在四川青成山采集到翅膀伸展达11.15公分的巨大蚊，已经超过百科全书纪录，因此很可能是已知世界上最大的蚊子个体。幸运的是巨大蚊的幼虫专爱吃同类昆虫的幼虫，长大后都是吃山上花蜜，因此对人类无害，却是黑斑蚊的克星。

蚊子的祖先其实是不吸血的，它们进化的最显著的变化就是出现刺吸式口器，这种进化是从哺乳动物的出现开始的，因为有了充足的血液来源。

古人是如何对付蚊子的？

古代逍遥摇摆的庄子，曾欲哭无泪地写下“蚊虻噆肤，则通昔不寐矣”。刘禹锡睡觉时边赶蚊子边嘴里喊着“沉沉夏夜兰堂开，飞蚊伺暗声如雷。我躯七尺尔如芒，我孤尔众能我伤。”（我TM一个七尺男儿还能被你个蚊子咬死不成？）宋朝诗人范成大《嘲蚊四十韵》里的诗句，形象地说明了蚊虫的可恶：“嘤如蝇声薨，聚若螽羽揖。俄为殷雷哄，遂作密霰集。口衔钢针锋，力洞衲衣袭。啾声先计议，著肉便嘘吸。--- --- 竟夜眠转展，连床叹于悒”。

从史料记载来看，古人夏天对付蚊虫最早也最流行的方法是“熏”，即俗话所说的“烟熏火燎”。从《周礼》记载来看，先秦周朝王室就是用这种方法，书中“翦氏”条：“翦氏掌除蠹物，以攻禜攻之。以莽草熏之，凡庶蛊之事。”翦氏就是负责给周王室驱虫的。宋代科技著作《格物粗谈》中记载：“端午时，收贮浮萍，阴干，加雄黄，作纸缠香，烧之，能祛蚊虫。”这应该是最早的“蚊香”，同时也指出当时制作蚊香的原料是“雄黄”，也就是“硫化砷矿石”，这在古代是用途很广泛的一种杀虫剂。陆游在《熏蚊效宛陵先生体》中写到“泽国故多蚊，乘夜吁可怪。举扇不能却，燔艾取一块”。

中国古代防蚊之具主要是帐幔。汉初 《尔雅》开始说：“帱谓之帐”，故最早名称是“帱”。南朝梁元帝萧绎撰写的《金楼子•立言篇九》记载，春秋时期，齐桓公（公元前685—前643年在位）的“翠纱之帱”使饥蚊营营不得入内。据《后汉书集解》载，官员黄昌出身寒微，“夏多蚊，贫无帱，佣债为作帱”。由于夏季蚊子猖獗，黄昌为了用上蚊帐宁可举债，可见蚊帐实乃下至平民百姓，上至达官贵人的生活必需品。

蚊子是如何叮人的？

对强可见光和长波长光，库蚊和按蚊不喜欢，所以它们白天不爱出来，但是伊蚊就不讨厌强光，它们在白天也照样活动。对短波长光比如紫外光就不同了，这些蚊子都有趋短波长光的特点，到傍晚的时候蚊子很多，因为这时候短波长光线的含量是相对最大的。

吸血性昆虫一般都对二氧化碳（CO2）的反应都很敏感。蚊子能够探测到30米之外的CO2气体，CO2在微风带动下作用于蚊子腿上的化学感应器，吸引并令蚊子感到兴奋。由于我们无法停止呼吸，因此不能阻止它们的秘密攻击。人们通过鼻孔和口腔排出二氧化碳，蚊子会被人们的头部所吸引，这就是为什么经常人们会在睡觉时拍打叮在脸上的蚊子。另一项研究表明，感染疟疾的蚊子会被人类的汗液所吸引，科学家在一项实验中使用穿过的袜子证实了蚊子发现臭袜子“会失去理智”。蚊子是如何知道动物皮肤下有血液？它能感应到红外线，血液流动密集的地方温度稍高，放出的红外线也就越多。

蚊子是如何吸血的？

蚊子的口腔像根针，实际上其结构是非常复杂的。雌蚊头部正前方有一个凸出来的喙，喙包括上唇和下唇。上唇有一个翻卷的导血沟。蚊子的口腔下唇较大，唇的尖端有两个多毛的 叶状物，叫作唇瓣。这个下唇形成一个纵沟，纵沟内隐藏着一小束长的、逐渐变细的淡黄色的刺吸口针，称为口针束。口针束由6根口针组成：即上唇1根,上颚2根,下颚2根以及舌1根。下唇就像剑鞘一样，只有吸血时才会“亮剑出鞘”。口针束既有刺针的作用，又有食物管的作用。而下唇的功能又不只是这么简单，在口针束刺入皮肤时，它的唇瓣始终紧贴着皮肤，起到引导和辅助的作用，这就像是往木头里钉钉子时用手扶住钉子那样。

在2012年的一篇论文中，研究者们用实时观察的方法报告了蚊子在小鼠皮肤上吸血的过程。蚊子一旦找到了血管，当蚊子吸血时，首先它的唇瓣迅速张开，以极快的速度把口针束刺入人的皮肤，一直插到血管里。血液通过口针束流入上唇的导血沟，随后流向腹部。当雌蚊吸饱血后，它就马上抽出刺入皮肤的口针束。口针束从皮肤中一抽出， 就向上方和前方弹起，然后缩回到下唇的纵沟中去。至此，吸血才算大功告成。

在蚊子开始吸血之前，它先分泌唾液，注入血管里，让唾液与局部血液混合起来，血液就不会凝结，便于它吸吮，一直吸到它的肚子胀大为止。人类对于蚊子唾液具有免疫性，但这种唾液会使人们皮肤出现难以忍受的抓痒。

所以说，蚊子吸血的时候，并不是用一根针在戳你，而是用好几对灵巧的附肢在做微创解剖、注射和抽血啊……

雌蚊在吸血的同时，还不忘时刻警惕外界的突然袭击。它身上有一种类似气压计的特殊器官，可以迅速测量出极为微小的气压变化。一旦气压随着袭击的发动而有所异常时，雌蚊便会当机立断，马上逃之天天。

我们不用担心蚊子从A型血的人身上吸血后，再从B型血的人身上吸血，两种不同的血液是否会凝固。其理由首先是因为蚊虫每次都要把肚子吃得饱饱的，一般不会叮了A型血的人后马上叮B型血的人。其次，人们输血时是把血液输入血管中的。而蚊子吸的血则是进入消化器官，渐渐地消化掉。蚊虫吸血和人吃饭是同样一个道理。蚊虫即使后来吸入了不同血型的血液，前面吸的血也已消化掉了，所以不用担心。

尽管在对雌蚊的仔细研究过程中，科学家对蚊子吸血的方式、过程等已经有了比较全面的了解，但对于怎样根据这些知识来有效地防止蚊子传播疾病，还是一个需要进行更深入研究的问题。

我们将和蚊子彻底说再见？

如果能让蚊子彻底的灭绝，那必然将造福人类。2018年6月，比尔•盖茨宣布将捐赠预计400万美元，赞助英国生物技术公司Oxitec用于研究“转基因”变种蚊。这一大胆尝试旨在遏制疟疾的传播。按照计划，科学家将对雄蚊进行基因改造，再让其与野生环境中的雌蚊交配。改造的雄蚊体内带有一种自限性基因可经交配进入到野生雌蚊体内。在该基因影响下，雌蚊产下的后代不到成年(具备叮咬人类能力之前)便会死亡，从而达到减少野生蚊子数量的目的。只有雌蚊才会叮咬人类，因此这些改造后的雄蚊不会对人类带来任何危险。

科学家利用这项基因修改技术改变了150个冈比亚按蚊的性别基因，让雄性基因占据上风，也就是降低雌性蚊子的数量，久而久之雌性蚊子会被不断的减少，之后彻底的灭绝。这些变种蚊是由英国公司Oxitec培育，被该公司命名为“友好的蚊子”（Friendly Mosquitos）。当然，和它们交配的雌蚊可不会这么想。Oxitec公司的“杀手蚊”预计将在2020年末之前准备就绪、投入试验。

目前就是否彻底消灭蚊子这一问题，仍然还存在着很大争议。环保组织“地球之友”就对Oxitec公司的研究工作大加批评。2012年，“地球之友”组织成员埃里克•霍夫曼曾表示：“在全面客观地分析其环境、人类健康与道德风险之前，切不可对这些蚊子开展试验。”当然我们并不需要消灭掉所有的蚊子，只有少数的蚊子是有害的。

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