蚊子為何總往人臉上沖？看似胡亂飛行其實(shí)故意瞄準(zhǔn)你的腦袋

撰文 | Skin

又到夏天，各位做好和蚊子斗智斗勇的準(zhǔn)備了嗎？我們之前已經(jīng)寫過許多和蚊子有關(guān)的科學(xué)文章，不過，在現(xiàn)實(shí)生活中依舊有很多場景，被蚊子氣得毫無辦法。

蚊子好像特別愛貼著人的臉飛，趕也趕不走。尤其是晚上關(guān)了燈睡覺，蚊子總是在人耳邊發(fā)出忽遠(yuǎn)忽近，纏擾不休的嗡嗡聲，吵得人完全睡不著。而它們亂飛的軌跡又讓人完全打不中，十分煩人。

之前的一些研究表明，蚊子之所以能找到人類目標(biāo)，是通過它們豐富的感官系統(tǒng)，比如通過視覺線索、化學(xué)線索等。如果，呼出二氧化碳可能就會(huì)吸引蚊子，而黑色衣服似乎比白色衣服更招蚊子。而落到人身上之后，皮膚的氣味、溫度和濕度則會(huì)幫助蚊子定位毛細(xì)血管的位置。

而在最近的一項(xiàng)研究里，研究人員則通過新的分析方法，反推出蚊子的飛行策略：蚊子看似胡亂走位的飛行，其實(shí)是有策略的，它們是故意在你腦袋邊繞來繞去的。

喬治亞理工學(xué)院和麻省理工學(xué)院的研究者在一個(gè)房間里放了一些埃及斑蚊（和人類），然后用紅外攝像機(jī)每0.01秒拍攝一次，收集了共5300萬個(gè)點(diǎn)，記錄下了40萬條飛行軌跡。并使用貝葉斯動(dòng)力系統(tǒng)模型推導(dǎo)出蚊子飛行的動(dòng)態(tài)模型。

從下面的圖上，我們可以看到蚊子在人四周的運(yùn)動(dòng)軌跡（分別是三維空間里的3張二維投影）。B圖中可以看到，大多數(shù)蚊子都在圍繞著人的腦袋打轉(zhuǎn)。

而在C圖中，實(shí)驗(yàn)人員穿了兩種不同顏色的衣服：黑色和白色。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蚊子似乎更喜歡在黑色衣服的附近飛行。另外，多數(shù)蚊子依然喜歡在人的頭部附近飛行。

這張圖清楚地展示了實(shí)驗(yàn)中蚊子飛行的軌跡和速度。圖片上，藍(lán)色越深，表明蚊子速度越慢，可能意味著它們瞄準(zhǔn)目標(biāo)，準(zhǔn)備“著陸”了。｜參考資料1

另外，軌跡也表明，蚊子在靠近人頭部的時(shí)候，飛行的速度會(huì)減慢下來，表明它們正打算要“著陸”了。

另外一組實(shí)驗(yàn)則更為有趣。上文提到過，蚊子可能會(huì)依靠視覺線索和化學(xué)線索來尋找吸血的目標(biāo)。而這也通過飛行軌跡清楚地體現(xiàn)在了實(shí)驗(yàn)結(jié)果中。

研究人員在房間里放了一個(gè)黑球。此時(shí)，蚊子會(huì)被房間里的深色球體所吸引，主動(dòng)接近這個(gè)球。不過，這個(gè)黑球只是視覺線索，卻沒有其他的體味、體溫等其他線索，所以蚊子接近后也不會(huì)“著陸”，而是路過求踢就離開。

而另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，則讓一個(gè)白球釋放二氧化碳?xì)怏w。此時(shí)，蚊子受到化學(xué)線索的吸引，開始靠近二氧化碳源。在靠近這個(gè)球體時(shí)，蚊子開始減速，瘋狂亂飛。而當(dāng)研究者放了一個(gè)能釋放二氧化碳?xì)怏w的黑球時(shí)，蚊子則有了明顯的目標(biāo)，開始大量聚集在這個(gè)黑球附近，繞著目標(biāo)不斷盤旋。

上圖中，圖D是蚊子靠近黑色球體時(shí)的飛行軌跡（只靠近，不著陸）。圖G是靠近釋放二氧化碳球體時(shí)的軌跡（開始減速，迂回飛行）圖J中，有了視覺和化學(xué)線索，蚊子成功找到目標(biāo)了！｜參考資料1

這表明，蚊子的“著陸”受到許多線索的影響，而視覺和化學(xué)線索是其中重要的兩個(gè)線索，缺一不可。視覺線索告訴蚊子：“這里有東西”，化學(xué)線索則讓蚊子知道“這是可以吸血的對象”。

人類的腦袋，似乎就像是一個(gè)“能釋放二氧化碳?xì)怏w的黑球”。為此，一個(gè)研究人員還讓一個(gè)身穿白衣，戴著黑色兜帽的人站在房間里，結(jié)果確實(shí)如研究所料：蚊子的飛行軌跡集中在頭部。

睡覺的我們，在蚊子看來其實(shí)也是一個(gè)會(huì)釋放二氧化碳的黑球｜參考資料1

這項(xiàng)研究表明，蚊子看似在空中胡亂飛，實(shí)際上早已“故意”瞄準(zhǔn)人類的頭，如果有機(jī)會(huì)便會(huì)“著陸”。而知道這一點(diǎn)其實(shí)非常有用，因?yàn)楫?dāng)我們搞明白蚊子的飛行軌跡，就可以開發(fā)出特定的誘捕蚊子的裝置了。

去年的一項(xiàng)研究，則從“味道”的角度研究了蚊子愛叮你的一些決定性因素。耶魯大學(xué)和拉夫堡大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，蚊子對汗液兩種成分情有獨(dú)鐘：鹽和氨基酸。當(dāng)它們嘗到皮膚上的汗味咸香時(shí)，可能就會(huì)識別出，這是它們喜歡的“美味”。

而當(dāng)時(shí)，研究者也提出了對應(yīng)的訪問策略：讓蚊子覺得你很難吃！比如噴帶有苦味化合物，或者擾亂蚊子味覺判斷的驅(qū)蚊液。

這是蚊子口器末端用來“嘗味道”的味覺毛，如果嘗到美味的汗液，蚊子就準(zhǔn)備下嘴了｜參考資料2

參考資料

[1]https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz7063

[2]https://www.nature.com/articles/s41586-024-08047-y

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