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灭蚊小妙招:用音乐让蚊子“断子绝孙”

在之前的蚊子科普中,我们提及了一种创新的驱蚊方式——通过音乐让蚊子丧失食欲。

科学家们的研究表明,在播放美国知名电子乐艺术家 Skrillex 的白金金曲《恐怖怪物与美丽精灵》后,雌蚊平均要花 3 分钟才能成功叮咬,不仅如此,播放音乐后,雌蚊叮咬的次数也明显减少。

然而,这段音乐对蚊子的影响不仅限于食欲干扰,在这段“噪音”影响下,雌蚊和盒中雄蚊的交配次数也显著减少了。

请欣赏蚊子的“断子绝孙”曲↓↓↓

这又是为什么呢?

蚊子的“耳朵”在哪里?

显然,蚊子对音乐的反应表明它们能够听到声音。然而,蚊子的“耳朵”与人类不同,其听觉器官是头部的两根长鞭毛,仔细观察可以发现,这两根鞭毛上长有许多细细的绒毛,这些绒毛增加了鞭毛的表面积,提升了蚊子收集声波的能力。

蚊子的鞭毛 图片来源:blogs.biomedcentral.com

鞭毛不仅仅是接收声波的工具,更具体地说,蚊子的鞭毛分为三部分:鞭节、梗节和柄节鞭节是最显眼的毛茸茸部分,用于感知空气震动梗节是中间的圆球形部分,也称“江氏器(Johnston’s Organ)”,可将震动转化为电信号柄节负责将鞭毛与蚊子的身体连接起来。

当鞭节感受到震动时,其根部会将震动传导到江氏器里的基盘,基盘周围有众多感音管,感音管中的神经细胞的触觉感受器接收到震动后,会发出神经脉冲,从而让蚊子“听见”声音。

蚊子鞭毛的结构 图片来源:参考文献2

需要留意的是,蚊子的鞭毛其实感受到的是空气分子的位移,也就是声源附近的空气流动情况,但这种空气分子的净位移衰减很快,因此蚊子只能“听见”离自己很近的声音。因为这个原因,蚊子的鞭毛也能感受到风,当我们一巴掌过去时,蚊子感受到掌风便会警觉并逃离。

你说,这狡猾的蚊子,气不气人!

“听”到爱的歌声

蚊子的听觉有助于它们感知环境、规避风险,但听觉的作用远不止于此。2009年,一项发表在《科学》期刊的研究表明,声音信号在蚊子交配过程中也扮演着重要角色。

科学家们发现,埃及伊蚊在交配时,会出现一种“谐波趋同”现象:雌蚊飞行时的嗡嗡声作为一种交配信号,吸引周边的雄性,但雄蚊并非只被动地感受这一信号,而是会调整翅膀振动频率来与雌蚊匹配。

埃及伊蚊交配过程中的谐波趋同 图片来源:参考文献3

然而,找到交配对象并不是雄蚊的唯一挑战,成功交配的成功率更低得让人怜悯。在埃及伊蚊中,雄蚊与雌蚊的交配大致分为六个步骤。最初,雄蚊与雌蚊相遇后,雄蚊会试图接触雌蚊并进行空中追逐,试图抓住雌蚊进行交配,此时雌蚊会使用自己的“佛山无影脚”踢开雄蚊。如果雌蚊不再驱逐雄蚊,雄蚊会立刻爬到前面抓住雌蚊进行交配。

科学家估计,能够完成这六个步骤并成功“晋级”为“宝爸”的雄蚊,仅有14.5%,真是十里挑一的“黑蚊王子”。

埃及伊蚊交配行为步骤及每个步骤失败的概率 图片来源:参考文献4

尽管声音信号在蚊子交配过程中的作用尚未完全清晰,但科学家推测,雌蚊选择配偶时,会根据雄蚊扇翅频率是否与自己匹配来判断雄蚊是否适合自己。有趣的是,一旦雌蚊交配过后,对雄蚊扇翅频率的反应便会大幅减小,也不怎么会匹配雄性的频率,这降低了后续交配的可能性。

关于“谐波趋同”现象,有研究认为,蚊子对高频振动其实不敏感,只有当雄蚊和雌蚊振翅频率匹配时,才会产生可以被“听到”的低频声音。

研究显示,雄蚊想要与雌蚊匹配并接收到彼此的爱的信号,需要付出很大努力。雌蚊每拍动一次翅膀,雄蚊需要拍动1.5次才能匹配,实现谐波趋同。

那么问题来了,雄蚊这样高速运动,身体肯定吃不消,于是形成了一种生物节律:在黄昏时比一天其他时候更快地拍打翅膀。在自然环境中,日落前后正是蚊子“谈情说爱”的黄金时段,雄蚊在这时拼命表现自己,也就不足为奇了。

黄昏时,蚊群蜂拥而至,是交配的时机 图片来源:theconversation.com

“走调”的求爱曲

了解了声音信号在蚊子交配过程中的重要性后,科学家们发现格莱美金曲影响蚊子交配次数的现象便有了合理的解释。

这种频率不断升高、加强的音乐显然干扰了雌蚊和雄蚊的互动交流,当对方听不到彼此的声音,即使距离再近也无法产生爱的火花。这就好比,恋人正要在你耳边低语,倾诉感情,结果楼下传来的神曲破坏了所有的浪漫氛围…

但对蚊子而言,最糟糕的恐怕不是一段噪音扰蚊,而是在恋爱季一方唱歌“走调”,双方没法

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