一项基因分析显示,曾经被认为是在伦敦地铁隧道内进化而来的蚊子,实际上可能早在几千年前的埃及就已经出现了。
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伦敦地铁蚊子(图源:Science Photo Library)
早在第二次世界大战期间,库蚊因叮咬在地铁隧道和车站躲避德国空袭的伦敦人而臭名昭著。这种蚊子看起来像常见的家蚊“琵鹭库蚊”,但行为却大相径庭。例如,库蚊属中的喙库蚊在地面上生活和繁殖,成群交配,叮咬鸟类,产卵前需要血食。而另一种在地下繁殖的“莫氏蚊”,可以在密闭空间交配,叮咬哺乳动物,并且可以在不吸血的情况下产卵。
20世纪90年代,科学家们认为库蚊可能是在伦敦地铁隧道中进化而来的,但后来在北美、南美、欧洲、亚洲、非洲和澳大拉西亚的地下都发现了相同类型的种群,使得这一假设不太可能成立。
为了追溯这些昆虫可能的起源地,现就职于纽约哥伦比亚大学的进化生物学家Yuki Haba、新泽西州普林斯顿大学的进化基因组学家Lindy McBride及其同事从从欧洲、北非和西亚收集了357只库蚊,其中包括伦敦国家历史博物馆的22个历史标本,从中提取了DNA,随后分析了蚊子基因组之间的变异,以确定不同种群之间的进化关系。
研究小组在bioRxiv 预印本服务器上公布的研究结果表明,“莫氏蚊”最早适应人类地面环境的地方是埃及,历时1000多年,可能与农业文明的兴起同时发生。McBride说,pipiens和“莫氏蚊”之间最快的遗传差异分化似乎发生在大约2000年前。
“这种进化可能是在人类创造了适宜栖息地的多年过程中发生的,”Haba说。“在人类到来之前,埃及和中东周边地区非常干旱,因此蚊子的生存非常艰难。一旦人类定居下来,情况就发生了变化,蚊子在这里停留了下来,但不仅仅是为了定期吸血。”
“可能是人类操纵的水源促使蚊子开始依赖人类,”McBride说,“莫氏蚊”喜欢在营养丰富的灌溉沟渠和厕所中繁殖,当成虫从滤食性水生幼虫发育成蚊子时,它们已经吃饱了。“这是它们能够在没有血食的情况下产卵的原因之一。”
Haba说,这种在房屋内外生存和繁殖的能力可能最终帮助这些蚊子在地铁隧道等地下环境中定居。
“这是一项很好的工作。”伦敦玛丽女王大学的进化遗传学家Richard Nichols说,他参与的研究表明,伦敦地铁蚊子是一个基因独特、可能是新近出现的种群。“我对他们对数据的解释和对我们数据的重新解释感到信服。
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