作者:张晴丹 来源:中国科学报 发布时间:2026/3/22 15:57:45
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蚊子如何找到人类目标?新模型预测蚊子飞行方式

 

蚊子因其对人类健康的整体危害被视为全球最危险的动物。这类吸血昆虫传播疟疾、登革热、西尼罗河病毒等致命疾病,每年导致超过77万人死亡。

在已知的3500种蚊子中,约100种已进化为专门攻击人类,其中包括埃及伊蚊——该物种利用多种信号搜寻人类宿主。科学家主要通过风洞实验研究特定信号对蚊子的吸引作用,在实验中释放二氧化碳等信号并观察蚊子反应。此类实验主要记录蚊子的降落位置与时间等数据。研究人员指出,尚无研究探索蚊子搜寻宿主时的飞行过程。

核心问题是:蚊子如何找到人类目标?此前虽有实验研究哪些信号可能重要,但始终缺乏量化分析。

蚊子依靠环境中的特定信号锁定目标,例如人体的轮廓和呼出的二氧化碳。如今,美国麻省理工学院(MIT)与佐治亚理工学院的研究人员发现,这些视觉与化学信号共同决定了蚊子的飞行路径。研究团队基于蚊子在接收不同感官信号时的飞行实验,首次构建出蚊子飞行的三维模型。3月18日,该成果发表于《科学进展》。

一项新研究发现,蚊子的飞行模式会因不同感官信号而改变。该成果或有助于研发更有效的捕蚊器及蚊虫防控策略。图源:MIT

研究揭示了蚊子在感官刺激下呈现的三种飞行模式:当仅能看见潜在目标时,蚊子采取“掠过式”飞行,快速俯冲向目标,若未探测到其他确认宿主的信号便迅速折返;当无法看见目标却能嗅到二氧化碳等化学信号时,蚊子会进行“折返式”飞行,减速并在信号源附近来回穿梭以保持接近;

有趣的是,当视觉与化学信号同时存在时(如既能看到轮廓又能闻到二氧化碳),蚊子会切换至“环绕式”飞行模式,以恒定速度绕目标盘旋准备降落,类似鲨鱼围猎猎物。

研究人员表示,该模型可用于预测蚊子对热量、湿度及特定气味等其他信号作出的飞行响应。此类预测有助于设计更高效的捕蚊器及防控策略。

“我们的研究表明,捕蚊器需要经过精准校准的多重感官诱饵,才能让蚊子停留足够久的时间直至被捕获。”论文通讯作者、MIT数学系教授J?rn Dunkel表示,“我们希望通过这项研究,利用三维追踪与数据驱动建模解码害虫运动规律,为应对重大公共卫生挑战建立新的研究范式。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.adz7063

 
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