文/王胖子
为什么蚊子咬人的时辰,我们很难觉察,老是在蚊子早就飞远之后才能感受到又痒又红肿?
今天我们就来聊聊蚊子是怎么暗暗吸我们的血,而科学家又是怎么从中罗致灵感搞发现的!
一只库蚊(Culexsp.),看上去,蚊子仿佛只有一根针,但一剖解,就会发现蚊子的这根针不是看上去那么简单
蚊子的“针”,专业点来讲,也就是蚊子的口器。在显微镜下,我们会发现蚊子的口器,底子不是细细的一根,而是还能再分当作6根——这就是蚊子恐怖的六针口器!
虫豸的口器有良多种,其形态与虫豸的食性紧密亲密相关:好比蝗虫,它具有品味式的口器,可以高效地啃食植物。蚊子的口器则属于刺吸式口器——母蚊子滋生下一代需要咬人吸血,以获取血液中的一些营养当作分来包管腹中卵的发育,所以刺吸式的口器与蚊子的要求相顺应,使母蚊子可以便利地刺入皮肉中吸血;公蚊子不需要吸血,它的口器也没有母蚊子那么发财,也就吸一吸花蜜、糖水之类的液体食物。
(现实上,母蚊子也是会喝花蜜、糖水的。)
蚊子的口器包含下唇(labium)、上唇(labrum)、一对上颚(mandibles)与一对下颚(maxillae)以及舌(hypopharynx)这七个部门;
颜色标注的蚊子口器横截面图
首先来看蚊子的下唇,它比力宽广,在日常平凡像剑鞘一样包裹并庇护口器的其他部位,吸血时也并不刺入组织,而是顶在皮肤概况并弓起来,起到支撑感化;同时,下唇也收束着六根针,使其连结聚拢。因为下唇现实上并没有在蚊子吸血时刺入皮肤,是以蚊子的六根针并不包罗下唇,而只是口器中的上唇、一对上颚、一对下颚和舌。
一只正在吸血的伊蚊(Aedessp.),蓝圈中弓着的黑色部门就是蚊子的下唇
在蚊子咬人吸血的过程中,这六根针各司其职。
上、下颚本家儿要负责割开我们坚韧的皮肤,为其他针“探路”与“开道”。
它们都比力坚韧且前端锐利,鄙人颚前端还有着良多尖锐的小锯齿。蚊子会经由过程细微的振动,让上、下颚像锯子一样划开皮肤,深切我们的肌肉组织后于此中游走探路,切开碍事的组织并找到血管,再继续将血管割开。
(雄蚊的上、下颚退化,没有“锯子”的口器不克不及刺入皮肤,故不克不及用于吸血。)
显微镜下,几种雌性的库蚊(Culexspp.)的下颚,可见前端尖锐的锯齿
一只蚊子正在“探路”中
找到并刺入小血管后,蚊子并不会顿时吸血,而是先经由过程舌中心的唾液管来打针含有多种抗凝血当作分的唾液,使血液能被顺畅吸入。这些抗凝血当作分,恰是我们被蚊子咬了之后会又肿又痒的原因!这些抗凝血当作分会被人体视作外来的抗原,在蚊子叮咬的部位,倡议一场免疫大战。
这场免疫大战,会让蚊子叮咬的处所发生局部的炎症反映。在炎症反映中,会有多种活性物质发生与释放,此中很是主要的一种就是组胺。组胺能使组织血管舒张而且通透性增添,使血液中的免疫细胞得以穿过血管壁,达到局部组织进行作战,匹敌并消弭外来的抗原;但组胺发生的这些心理感化也会导致血液中的水分较多地渗入炎症部位,是以我们的炎症部位就会呈现水肿——也就是说,让我们长出大肿包的其实不是蚊子,而是我们积极干活的免疫系统!
组胺,具有强烈的舒张血管与增大血管通透性的感化,是炎症反映中的主要物质
包管了血液的持续畅通,蚊子就可以用它的上唇“吨吨吨”了。此刻我们知道了,蚊子的吐唾液和吸血,其实是别离经由过程舌与上唇这两根分歧的“针”来完当作的。
二战期间美军的宣传画,警告士兵穿好衣服防蚊叮咬,以防按蚊传布的疟疾
蚊子吸血的过程,可谓是步步为营、操作紧密。正因为这些与人类血液慎密接触的吸血过程,让蚊子当作为了很是主要的疾病传布前言之一,好比按蚊(Anophelesspp.)是疟疾的传布前言,伊蚊(Aedesspp.)可以传布黄热病、登革热等热带常见疾病。在热带地域,蚊媒疾病是公共卫生系统面对的一大挑战。
这四张图展示了黄热病的病程;黄热病本家儿要残虐于非洲和南美洲的热带地域,由伊蚊传布
蚊子固然很是厌恶而且有害,但它这囊括了六根针的口器倒也有其仿生学价值。相信列位读者中没有几小我会喜好打针,固然打针可以治病,但痛感实在令人不悦;蚊子把六根针插入皮肉却令人毫无感受,这此中或许就有可以借鉴的处所。
研究发现,蚊子在将口器刺入皮肤时,其锯齿状下颚的振动起着主要感化,以达到省力以及无痛刺入。日本关西大学的研究者们是以有了灵感,发现了一种打针时痛感很是轻细的打针针。这种打针针模拟了仅数十微米的蚊子下颚和上唇,并让拥有锯齿的模拟下颚布局能在压电材料驱动下以每秒钟3次的频率振动,以仿照蚊子刺破皮肤时的振动刺入过程。美国俄亥俄州立大学的研究者们也按照蚊子的口器特征而发现了另一种无痛针头,它同样也具有模拟蚊子可振动的下颚的布局。
俄亥俄州立大学发现的无痛针头的布局设计及工作体例;针套就像口器中的下唇,麻醉剂打针针就像舌,微针就像下颚与上唇的组合体
当然,蚊子毕竟是蚊子,当它用它的六根针咬我的时辰,我选择……拍死!








