本报讯 自20世纪50年代强效杀虫剂——狄氏剂投入使用后,传播疟疾的按蚊逐渐产生了基因突变,对该毒素完全免疫。数十年后,即便狄氏剂全面停用,按蚊依然保留了这种基因突变。近日,一项公布于预印本平台bioRxiv的研究揭示,这种突变似乎还提升了按蚊对声音的敏感度,使它们更容易在嘈杂的非洲城市中找到配偶。
英国格拉斯哥大学的媒介生物学家Francesco Baldini表示,这是“一个极具吸引力的新假说”。他认为,该研究“将杀虫剂抗药性、生物行为与感官生态学联系起来,这种研究视角前所未有”。
雄蚊通过捕捉雌蚊振翅发出的微弱嗡嗡声来寻找配偶。西班牙国家研究委员会的神经生物学家Marta Andrés猜想,这种基因突变或许能强化雄蚊的这一能力。
在实验室中,Andrés与法国蒙彼利埃大学的生态学家Diego Ayala及同事播放了模拟雌蚊飞行振翅的声音。在雌蚊振翅对应的300~550赫兹频率范围内,携带杀虫剂抗药性突变的雄蚊朝着扬声器飞行并降落的概率显著高于未携带突变的雄蚊,这表明前者对这类声音的敏感度更高。
但探测到雌蚊的存在不代表就能成功交配,因此研究人员将25只雄蚊与25只雌蚊放入小型饲养笼中,再将笼子分别放置于两个培养箱内48小时,其中一个培养箱的设备发出约70分贝的嗡嗡声,另一个则持续播放约93分贝的白噪声,以模拟城市中的高强度噪声环境。结果显示,抗狄氏剂的雄蚊在两种环境下的交配成功率基本持平,均约为40%;而不具备抗药性的雄蚊在噪声更大的培养箱中的表现大幅下降,交配成功率从约42%降至33%。
德国哥廷根大学的神经生物学家Martin Gopfert认为,如果抗药性强的蚊子听力更好,那它们理应避开嘈杂环境,而非在其中繁衍。英国伦敦大学学院的神经生物学家Joerg Albert表示,这一困惑恰恰反映出人类对蚊子听觉的了解仍十分有限。他指出,蚊子感知的是声源附近的空气粒子运动,而非人类听到的压力波,因此用常规声音测量标准很难定义蚊子听到的“噪声”。他认为,要真正理解蚊子的听觉机制,需要直接对蚊子触角中的听觉器官进行实验,而不能仅依赖行为观察。
研究人员还在野外验证了他们的假说。在中非共和国首都班吉的7处城市点位及周边4个村庄中,该基因突变的出现频率随环境噪声升高而上升。在噪声较大的城市点位,未携带该突变的雌蚊交配率也低于周边乡村的雌蚊。
英国伦敦帝国理工学院的演化生物学家Lauren Cator表示,野外数据依然难以解读,因为除了噪声之外,城市与乡村的栖息地还有诸多差异。她指出,杀虫剂接触、污染及温度和湿度差异等因素,也可能导致该突变在城市种群中维持较高比例。Cator还提到,该研究并未直接验证这种突变是否会改变雌蚊的听力或择偶偏好,因此这套机制中涉及雌蚊的部分仍以推测为主。(方子逸)
相关论文信息:
https://doi.org/10.64898/2026.05.20.726456
《中国科学报》 (2026-08-06 第2版 国际)