Nature：蚊子为何爱咬人？
2014-11-13 佚名 APIchina
传播登革热和黄热病的雌蚊子并不是从古自今都依赖于人类的血液来养育它们的卵。它们的祖先是以森林中的皮毛动物为食。然而，在几千年前，其中的一些吸血蚊子生成了一种智能开关：它们开始叮咬人类，并搭乘着便车到达世界各地，在所经之处传播疾病。洛克菲勒大学神经遗传学和行为实验室主任及教授、霍华德休斯医学研究所研究员Leslie B. Vosshall说：“这是一种很好的进化改变。我们为蚊子提供了理想的生活方式。
传播登革热和黄热病的雌蚊子并不是从古自今都依赖于人类的血液来养育它们的卵。它们的祖先是以森林中的皮毛动物为食。然而，在几千年前，其中的一些吸血蚊子生成了一种智能开关：它们开始叮咬人类，并搭乘着便车到达世界各地，在所经之处传播疾病。
洛克菲勒大学神经遗传学和行为实验室主任及教授、霍华德休斯医学研究所研究员Leslie B. Vosshall说：“这是一种很好的进化改变。我们为蚊子提供了理想的生活方式。我们的周围总是有水供蚊子繁殖，我们没有毛，我们在大的群体中生活。”
为了了解这种吸引的进化基础，Vosshall和同事们检测了驱动一些蚊子喜欢咬人的基因。她们的研究结果发表在11月13日的《自然》（Nature）杂志上，表明了酷爱叮人的蚊子是被我们的气味所吸引。它们爱上了人类的体味，这是专注于我们的关键一步。
在上世纪60-70年代，去到肯尼亚Rabai的科学家们观察发现有两种不同的蚊群生活在只隔数百米远的地方。称作为Aedes aegypti formosus的黑色蚊子往往在户外产卵，喜欢叮咬森林动物。它们的浅棕色表亲Aedes aegypti aegypti往往在室内水壶中繁殖，大多数叮咬人类。“我们认为通过查看肯尼的的这一个小村庄，我们可以瞥见数千年前发生的事情，”Vosshall说。
2009年，当时Vosshall实验室的博士后Carolyn McBride和她的合作者前往Rabai，去了解了这两个蚊群是否仍然存在。该研究小组利用火鸡淋油管来采集了来自森林树洞中的蚊子幼虫，并筛分了来自人们家中粘土和金属罐中的蚊子幼虫。回到纽约的实验室中他们培育了这些昆虫，发现早些年研究人员的观察结果似乎是真实的：室内收集的蚊子往往是浅棕色的，当让其选择咬人或是豚鼠时，它们大多数选择人类。而那些在森林中收集的蚊子是黑色的，往往喜欢咬实验豚鼠。
为了将焦点放到导致蚊子酷爱咬人的基因上，研究人员让这些蚊子杂交，生成了数以千计遗传上多样的孙辈。随后他们基于蚊子的气味偏好分选了这些蚊子，并将两组进行了对比。
Vosshall说：“我们知道这些蚊子已进化为爱上我们的味道。”因此，她和同事们特异地寻找了在酷爱咬人的蚊子触角中较高水平表达的基因。蚊子的触角中包含有称作为气味受体的蛋白，这些蛋白能够识别不同的气味。
Vosshall和同事们发现，有14种基因与喜欢人类密切相关，而以气味受体基因Or4特别突出。“其在酷爱咬人的蚊子中呈极高水平表达，”Vosshall说。
研究人员猜测，Or4一定是检测了人类体味中的某些气味。为了弄清楚是哪种气味，她们要求志愿者24小时穿着裤袜。随后她们将这些臭袜子放到一台机器中，这一机器可以将他们的气味分为构成体味的几百种化学物质。研究人员找出了一种匹配物，是一种叫做sulcatone的化学物质，其不存在于豚鼠穿着的裤袜中。
Sulcatone是一种使得人类具有独特体味的重要气味，但可能还有其他的气味和其他基因可帮助解释蚊子为何被人类所吸引。事实上，将sulcatone添加到豚鼠的气味中并不会让豚鼠对酷爱咬人的蚊子更具吸引力。现在在普林斯顿大学的McBride打算去寻找其他一些可以帮助解释蚊子由叮咬动物的无害昆虫转变为人类疾病的致命载体的因素。
从喜欢动物转为喜欢人类涉及了各种行为调整：蚊子必须要变得能够在人类的周围舒适的生活，进入到人类的家中，要在水壶的净水而不是在树洞的浑水中繁殖。Vosshall说：“就生活在人类的周围这一生活方式而言，蚊子必须要改变一整套的东西。这篇论文提供了首个遗传见解：数千年前一些蚊子生成这种转变时发生了什么样的事情。”
原始出处：
Carolyn S. McBride, Felix Baier, Aman B. Omondi, Sarabeth A. Spitzer, Joel Lutomiah, Rosemary Sang, Rickard Ignell & Leslie B. Vosshall. Evolution of mosquito preference for humans linked to an odorantreceptor. Nature, 12 November 2014;
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