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怎麼判斷一隻蚊子會不會吸血?——日常蟲蟲仔細看

李鍾旻_96
・2021/07/10 ・2128字 ・閱讀時間約 4 分鐘

不用說,蚊子你一定很熟,而且幾乎可以肯定的是:你不喜歡牠們。這群吸血昆蟲,藉著偵測人體所呼出的二氧化碳、汗水氣味,以及體溫而悄悄接近我們、叮咬我們,並造成皮膚發癢,這是蚊子令人厭惡的主因。

但事實上,並不是所有的蚊子都會叮咬人!

熱帶家蚊的雌蟲。熱帶家蚊是住家常出現的蚊子之一,常經由門縫、排水管道進入室內。圖/作者提供

頂著一對毛刷的是雄性!

一般俗稱的蚊子是雙翅目蚊科的昆蟲。台灣已知的蚊子種類超過 135 種,當中有約 20 種會叮咬人,而在都市住家中出沒者大約只有 4~6 種。其實會去叮人,會需要吸食人血的蚊子,都是雌蟲。因此只要稍微辨識性別,便能知道眼前的蚊子會不會叮人。

蚊子的兩性間,在觸角形態會有明顯差異。雄蟲的觸角具有濃密的長毛,因此外觀像是蓬鬆的羽毛、毛刷;雌蟲的觸角則僅見短而稀疏的毛,外表看起來如細絲一般。

熱帶家蚊的雄蟲,觸角具濃密長毛,每一節的毛呈環狀排列。圖/作者提供
熱帶家蚊的雌蟲,觸角表面僅有稀疏的短毛。圖/作者提供

我們在室內環境相當容易見到的蚊子,比如說時常會從排水孔跑進家裡的熱帶家蚊(Culex quinquefasciatus)、很喜歡從門窗縫隙闖進屋內的白線斑蚊(Aedes albopictus),以及南部地區常見的埃及斑蚊(Aedes aegypti),牠們的身上都可以觀察到雌雄觸角外觀明顯的差異。在近距離下,就算不藉助任何光學器材,我們也可以看出雄蟲觸角上的毛相當多又明顯。

觸角在覓食上扮演相當重要的角色。雌蟲能夠藉由觸角上的微小感覺構造,偵測空氣中的化學物質,幫助牠們利用嗅覺搜尋吸血的對象。此外,觸角也具有感受聲音、溫度等功能。

至於雄蟲毛茸茸的觸角,則更加強化了聽覺的能力,使牠們對聲音的偵測較雌蟲靈敏。觸角表面的毛能夠幫助接收空氣中的聲波,如此有助於在尋找伴侶時,偵測雌蟲振動翅膀所發出的聲音。

白線斑蚊的雄蟲,長著長毛的觸角有如一對毛刷。圖/作者提供
白線斑蚊的雌蟲,觸角表面的毛短小不明顯。圖/作者提供

吸血是為了生育後代

其實蚊子不論雌雄,都會攝食植物性的汁液。然而基於繁殖的需求,雌蟲在交配後,必須獲得足夠的蛋白質養分,以促使體內的卵巢發育,而哺乳類動物的血液正是理想的蛋白質來源。雌蟲在每次吸血後,大約可產下 75~500 粒卵,而產出的卵數量與攝取到的血液量是成正比的。

蚊子的唾液具有抑制凝血、造成血管擴張等效果,同時也會引起人體的發炎反應,因此遭雌蟲叮咬的傷口在事後會腫脹發癢。

雌蚊的刺吸式口器,外圍是一層較柔軟的「外鞘」(下唇),內部則是看起來如細針般,直徑小於 0.1 公釐的「口針」。口針也就是用來插進皮膚吸血的構造,但它並非單純只是一根針,而是由 6 根更細微的針狀結構所集結而成,只是我們的肉眼平時無法看見那些纖細的結構。

吸血中的埃及斑蚊。吸血時,包覆在外的外鞘會向後折起,露出纖細的口針。圖/作者提供

雄蟲的口器因為缺乏穿刺皮膚的功能,因此不適合用來吸動物的血。或許是因為僅攝取植物汁液的營養較不足,雄蟲普遍壽命較短,一般在羽化後大約平均只能存活一星期,而雌蟲則通常能存活一個月或更久。

一般來說,雌蟲在交配後才吸血。不過也有少數種類例外,例如地下家蚊(Culex pipiens molestus)的雌蟲在初次產卵時不須吸血,但當牠們欲進行第二次、第三次產卵時,便必須吸食血液,才能讓卵巢發育。

File:Gelege1.jpg
家蚊(Culex)將卵粒密集產於水面上,形狀宛如小船,稱為卵筏(egg raft)。圖/wiki

蚊媒傳染病不可輕忽

我們大概都把「蚊子叮咬」當成稀鬆平常的小事,而忽略了蚊子有可能攜帶致病的微生物。蚊子是多種致死率高的疾病媒介,如登革熱、瘧疾、日本腦炎,全世界每年因為蚊子叮咬而染病死亡的人數至少達數十萬。蚊子雌蟲才會吸血,因此會傳播疾病的主要是雌蟲。

台灣目前由蚊子傳播的傳染病,以登革熱最常見。登革熱的病媒蚊,主要是埃及斑蚊與白線斑蚊,尤其埃及斑蚊對登革熱的傳播較白線斑蚊嚴重,而夏天更是登革熱風險最高的季節。雖然各式媒體時常在呼籲,我們平時還是得留意室內外會積水的容器,這些都可能成為蚊子的孳生源。而且盡可能遠離蚊子,才是上策。

但哪天你若是剛好打扁了一隻蚊子,仍然可以把握機會,試著辨識牠的性別,或者觀察牠身上的各種微小結構。

參考資料

  1. 蕭孟芳(2013)。蚊之色變。二魚文化事業有限公司。
  2. Ramanujan, K.(2019). Mosquitoes can hear up to 10 meters away. Cornell Chronicle.
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李鍾旻_96
7 篇文章 ・ 8 位粉絲
目前大部分時間都在觀察、寫作和拍照,曾獲金鼎獎兒童及少年圖書獎、世界華人科普新秀獎、人與自然科普寫作桂冠獎等。著作:《台灣常見室內節肢動物圖鑑》(2021)、《自然老師沒教的事6:都市昆蟲記》(2015)。

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養蛆清傷口
科學人_96
・2013/05/13 ・913字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 508 ・六年級
相關標籤: 傷口 昆蟲

蛆可以吃掉傷口壞死的血肉,但為何能幫助傷口復原?

撰文/阿諾德(Carrie Arnold)

從遠古時代一直到抗生素出現之前,醫生會使用蛆來幫助清理創傷並防止感染。這些蛆只吃壞死的血肉,醫生不需要擔心牠們吃掉健康的組織。但是抗生素的來臨,使得這些醫用蛆成為遠古的歷史遺跡。

然而抗藥性的泛濫,讓醫學界對於蛆的醫學應用重新感到興趣。2004年美國食品及藥物管理局認可醫用蛆為有效的「醫療器材」。現代的醫用蛆供應商以無菌方式把蒼蠅卵培養成蛆,並裝進如同茶包一般的包裝裡,讓醫生能直接施用在傷口上,這種包裝除了避免蛆爬出傷口也阻止牠們化蛹變成蒼蠅。正當越來越多的醫生使用這些昆蟲來處理傷口的時候,科學家也發現了讓蛆具有神奇功效的雙重機制。

2012年發表在《皮膚科檔案》(Archives of Dermatology)的研究顯示,將蛆放在手術後切口,比施行清創手術更能有效清除壞死的組織。目前標準的清創手術是由醫生使用手術刀或是剪刀來清理傷口,論文的主要作者法國卡昂大學醫學中心皮膚科醫師東普馬丁–布朗謝爾(Anne Dompmartin-Blanchère)表示,以蛆清創傷口能夠去除所有壞死及受感染的組織,而這對於手術後傷口癒合是必要的。清創手術往往耗時而且極為疼痛,但是使用蛆卻不會。

另外一篇由荷蘭來登大學醫學中心的卡山達(Gwendolyn Cazander)和同事2012年發表在《創傷復原與再生期刊》(Wound Regeneration and Repair)的研究發現,蛆分泌的化學物質能夠調節補體反應。補體反應是人體免疫系統中抵抗入侵體內病原的機制之一,對於消除感染十分重要,適度的補體反應是必需的,但是過度的補體反應則會延長發炎時間,使得傷口不能癒合而更容易受到感染。而蛆的分泌物能夠抑制健康成年人多種重要補體蛋白的製造,進一步降低血液中的補體反應。科學家發現,壓抑過度活化的免疫反應能夠加速傷口復原。卡山達總結表示,他們觀察到的傷口約有50~80%可以經由蛆而治癒。

養蛆療傷也許聽起來有著中古世紀情調,但是現代醫學似乎顯示它確實有功效。(宋鴻威 譯)

 

SA原文: New Science Shows How Maggots Heal Wounds. [ Apr 7, 2013]

研究文獻:Cazander, G., Schreurs, M. W., Renwarin, L., Dorresteijn, C., Hamann, D., & Jukema, G. (2012). Maggot excretions affect the human complement system. Wound Repair and Regeneration, 20(6), 879-886.

刊載於《科學人》2013年第135期05月號

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打斷蚊子從登陸到吸血的SOP,跟惱人的嗡嗡聲說掰掰!【物理防禦篇】
波留先生 M. Beaulieu_96
・2021/02/08 ・3202字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 489 ・五年級

A 編按:過去的租屋處在水溝旁的一樓,蚊子特多,牆壁上全是被我用「物理方法」擊斃的蚊子,由於蚊子屍體太多,還被房東要求刷完油漆後,才能拿回訂金。

 

《用科學拯救怦然崩潰的髒亂,這樣的掃除你洗翻嗎?》專題為你介紹驅趕蚊子的各種方法,【物理防禦篇】將介紹如何用物理機制阻止擾人的蚊子,讓我們不再用「物理方法」解決煩人蚊子!

每到蚊蟲漫天飛舞的季節(講是這樣講,但這畫面似乎不是很浪漫 XD),許多困擾也隨之而來;撇開登革熱等傳染病不說,光是那惱人的嗡嗡聲與一個個叮咬傷痕,就足以讓人吃盡苦頭。

有些人會選擇以防蚊液、蚊香、防蚊貼片,甚至是殺蟲劑來應對這個狀況,然而,也有人擔心這些成分可能對身體造成危害,尤其當家中又有小孩與寵物時,更是如此。這個時候,我們就可以考慮一些不涉及化學成分的方法,利用蚊蟲本身的生理條件與習性,來干擾他們的吸血進程。

蚊蟲叮咬的傷痕,讓人吃盡苦頭。圖/Pexels

會叮人的工具,就是不簡單——談蚊子的口器

首先,多數人應該都知道,雄蚊並不會吸食血液,而是採食植物的花蜜;然而,由於雌蚊需要血液中的蛋白質來滋養蚊蟲的卵,因此也只有雌蚊,才具有穿透人類皮膚及血管的口器。

基本上,雄蚊與雌蚊的口器 (proboscis),乍看之下都像一根針,其由上唇 (labrum) 、上顎 (mandible)、下顎 (maxilla)、下唇 (labium) 以及舌 (hypopharynx) 等部位組合而成,不過,由於雄蚊的上下顎不若雌性堅硬,因此無法穿透人體肌膚,我們就以一般雌蚊為討論對象。

雌蚊的上下顎較堅硬,可以穿透人體肌膚。圖/Pexels

從顯微鏡來看,最外層的下唇包覆著其他部分,在接觸動物皮膚後,能讓裡面的器官穿刺皮膚到內部;其中,下顎末端較尖銳,能探到皮膚較深層的位置,而上顎末端則較為平坦。另外,這兩個構造周圍的齒狀結構,亦可幫助其他部分探索「更深的皮下世界」。最關鍵的舌與上唇,則可作為體液幫浦——舌可將唾液導到動物的血管中,好讓血液可以順利被吸上來。[1]

由於穿刺的核心——上下顎的口徑大小都是微米等級的,在這個生理特徵下,比較實際的策略是穿著比雌蚊上下顎長度還厚的衣服,至少不要讓那些針頭叮到皮膚。

讓蚊子滑倒,也可以是有效的防蚊策略!

雌蚊吸血行為的 SOP,基本不出「搜尋、定位、登陸以及離開」四大動作,從這裡阻撓蚊蟲大軍進攻,也不失是一個好策略。

一開始,雌蚊會透過二氧化碳、熱、光或其他氣味,搜尋接近皮膚表面的血管,假如一直找不到合適的穿刺點,牠們就會離開那個環境,果斷尋找下一個目標。在定位「獵物」後,雌蚊便會飛到該點,並以前腿穩固姿勢,再行採血;若在穩固姿勢期間受到干擾,蚊子就會放棄這個吸血的機會,直接飛走(真是容易放棄的生物欸)。 [2]

利用這項特點,日本花王公司於去 (2020) 年研發出一種新型態的防蚊液,該產品內含低黏度矽油 (silicone oil),能防止蚊子「扎穩馬步」進行吸血的動作。研究也提到,自然界中早有生物利用「讓蚊子滑倒」的策略避免蚊蟲叮咬,如河馬所分泌的紅汗 (red sweat),研究人員發現,這些物質能皆可有效減少蚊子的登陸行為。研究發表於《科學報告》(Scientific Reports) 期刊。[3]

產品內含低黏度矽油,防止蚊子「扎穩馬步」吸血的防蚊方法。影/花王公司

傳統驅蚊裝置是真有其用,或只是噱頭而已?

如果你不想使用防蚊液、蚊香或其他化學物質來驅蚊,也不想為此穿上更多衣物,更沒有河馬皮膚的神力,或許可以考慮其他物理性的驅蚊與滅蚊工具。

常見的捕蚊燈 (bug zapper),便是利用蚊蟲喜歡的波長段——紫外光進行誘捕,光源外設有緻密的電網,被吸引到捕蚊燈裡的蚊子,會在飛行的過程中遭受電擊,直接上天堂。[4]另外,就結果論來說,電蚊拍的效果是差不多的,只是在沒有紫外線的幫助下,你可能得隨時留意蚊子的動態。

坊間亦有主打利用超音波來驅蚊的裝置,全球至少超過 30 家公司生產這類型的產品,然而美國匹茲堡驅蟲公司 Bug Lord 一篇文章指出,最近一次有關超音波對蚊蟲影響的研究,竟是停留在 2009 年,且該篇研究僅以 300 隻蚊子作為實驗對象(實驗還分三次,每次拆成各 50 隻做比較),文章更未針對所使用的科學方法做詳盡描述,實在可疑。反之,2007~2015年間,倒是有幾篇研究指出這個方法對蚊子並不管用,還可能造成聲音輻射的危害,更慘的是,這些裝置不僅無法驅蚊,還有可能吸引蚊子靠近⋯⋯[5]

有研究指出,坊間生產的超音波驅蚊裝置對於驅蚊無效,甚至可能反而會吸引蚊子。圖/Do Ultrasonic Mosquito Repellers Work? [Science Review] – Bug Lord

另類物理驅蚊——腿毛能讓蚊子知難而退嗎?

除了上述裝置,有些人天生就自帶物理防禦值極高的生理條件——腿毛。腿毛濃密的的朋友,肯定有把蚊子困住的經驗吧?事實上,腿毛的存在確實是蚊子大軍難以跨越的檻,畢竟,牠們真的不善於在如此複雜的「地形」上爬行,一不小心甚至會卡住翅膀,難以飛行。[6] 不過,擁有超多腿毛的朋友,卻也可能成為蚊子最愛的那種人。

首先,由於蚊子仍以嗅覺資訊來尋找「獵物」,像是二氧化碳、汗液中的乳酸、體溫、濕度和皮膚裡的細菌代謝物等,都是牠們十分仰賴的訊號。人體可釋放的代謝化合物有近 400 多種,其中,皮脂、外分泌腺以及汗腺排泄的化合物中多含有乳酸、丙酮酸(pyruvic acid)與二甲基二硫(dimethyl disulfide),這些都是蚊子的最愛的物質。再者,由於蚊子喜歡躲藏於黑暗之中,過度濃密的腿毛,反而容易讓牠們不自覺地「墮入深淵」。聽到這裡,是不是突然不那麼想要這種困住蚊子的才華?

有些人相信腿毛可以把蚊子困住,但實際上卻是蚊子喜愛的藏身之處。圖/Wikipedia

帶著走的物理型防禦 遠離蚊蟲叨擾

無論在家或出遊,面對蚊蟲的叨擾,除了防蚊液,你也能選擇將「物理型防禦」點滿,以防止有害物質入侵體內。目前,捕蚊燈和電蚊拍等多項防蚊產品,皆主打「可攜」特性,如此一來,我們就能隨時隨地布下結界,阻斷蚊蟲害。

當然,我們也可以期待一下讓蚊子滑倒的產品誕生,在此之前⋯⋯就先多塗一些腿毛生長液吧(?)

參考資料

  1. Kripena, K. (2020, May 13). How Do Mosquitoes Bite? INSECT COP
  2. Iikura, H., Takizawa, H., Ozawa, S., Nakagawa, T., Matsui, Y., & Nambu, H. (2020, Sep 2). Mosquito repellence induced by tarsal contact with hydrophobic liquids. Scientific Reports, (10).
  3. Kao Corporation. (2020, Sep 9). Technology for Preventing Mosquito Bites Developed by Creating a Skin Surface Mosquitoes Dislike —Protecting Against Mosquito-borne Infectious Disease—. Kao
  4. Steele, B. (2020, Jun 23). What is A Bug Zapper and How Does it Work – 2021 Guide. Insect Hobbyist
  5. Buckley, G. (2020, Oct). Do Ultrasonic Mosquito Repellers Work? [Science Review].BUGLORD
  6. Discover Fun LifeHacks. (2019, Sep 10). Is leg hair a mosquito repellent? Discover Fun LifeHacks
  7. 臺灣環境資訊協會. (2019, Sep 17). 天然的防蚊液沒效? 本土品牌 EARTH FRIEND 養蚊子實測!. 臺灣環境資訊協會
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波留先生 M. Beaulieu_96
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曾當過兩三年的職能治療師,在體力正式走下波前轉戰出版業,現為出版社圖文編輯,並斜槓各式聲音工作。

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真菌「疫苗」使蚊子免於感染瘧疾
陸子鈞
・2011/03/06 ・983字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 540 ・八年級

瘧蚊

科學家已經成功利用基因工程改造真菌,使它能攻擊蚊子體內的瘧原蟲。未來或許能將該真菌的孢子施用於屋子的牆壁或者捕蚊器,以一種不傷害環境的方式來阻止瘧疾散佈。

會攻擊昆蟲的真菌存在於世界各地的土壤中,並且被應用於花園、溫室及開闊地,作為農業害蟲控制。科學家於2005年發表兩株不同的真菌品系:Beauveria bassianaMetarhizium anisopliae,這兩種真菌會攻擊帶原瘧疾的蚊子。當這真菌的孢子接觸到蚊子的外骨骼後,會鑽到體內,進入血淋巴中,並增長,最後殺死蚊子。

然而,真菌大約要花兩週才能殺死蟲子。「它們(真菌)想要慢點再殺死蟲子,以獲取足夠的養分產生更多的孢子」馬里蘭大學的昆蟲學家Raymond St. Leger說。因為瘧原蟲只需要12至14天便具感染力,所以蟲子往往在真菌殺死它前,已經將瘧疾傳播出去,尤其當蚊子在帶原瘧疾後幾天才感染真菌。

St. Leger和他的同事,起初利用基因工程修改出一種M. anisopliae的版本,能借神經毒素快速殺死蚊子。但短時間內使蚊子斃命也有缺點,這會使蚊子對真菌產生抗性。

現在,研究團隊重新擬定策略,讓真菌阻止在蚊子體內的瘧原蟲發育。他們將三組不同的基因植入真菌中,以阻止瘧原蟲進入蚊子的唾腺;若瘧原蟲無法進入唾腺,便無法藉由蚊子的叮咬,進入新的動物宿主(人類)體中。其中一個基因能轉譯出一段多肽鏈,是一個叫「SM1」的蛋白的一部分,這個蛋白類似於瘧原蟲進入蚊子唾腺所需的蛋白。而真菌產生的這段多肽鏈,會阻斷瘧原蟲的目的。第二個的基因則包含人類抗體的片段,能使瘧原蟲糾結在一起。第三個基因是抗微生物蛋白,是一種在蠍子身上發現的蛋白-scorpine,能殺死瘧原蟲。

在實驗室的研究顯示,將這種基因改造後的真菌所產生的孢子,施布於蚊子上,真菌並不會比自然的真菌更早殺死蚊子。但施布後六天,它們顯著降低了蚊子唾腺中98%瘧原蟲的數量。

此外,這種基因改造的真菌,動作也很快。當研究人員在蚊子帶有瘧原後才使其感染孢子,十一天後,未感染孢子的蚊子有86%能傳播瘧疾;72%感染未改造的真菌的蚊子能傳播瘧疾;而感染改造後的真菌的蚊子,只有20%能傳播瘧疾!

在In2Care公司研究殺蟲真菌的Marit Farenhorst認為,這個結果令人非常讚嘆。她說,這個防治法的缺點是,真菌的孢子在施布後,只能存活幾個月。再次施布真菌不只昂貴,而且不是個聰明的方法。但已經有其他團隊正在研究更好的方法施布孢子,並試著延長孢子的活性。

資料來源:ScienceNow

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陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。