如何科学地消灭蚊子?

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这是一只正在进食的蚊子。​

吸血时,它将六根针管一样的口器扎入你的皮肤。外侧的两根下颚刺穿并切割皮肉,中间的两根上颚分开肌肉组织并提供支撑。找到血管后,用上唇吮吸,同时舌部吐出口水,注入抗凝蛋白防止血液凝固。

在这三分钟里,它吸走三倍于自身体重的新鲜血液,在你身上留下一个奇痒无比的大包。更致命的是,它很可能已经在血管中埋下了病毒。

每年全球有数十万人被蚊子叮咬后,感染疟原虫或登革热病毒等病原体而死。

常见的驱蚊产品以拟除虫菊酯和避蚊胺为主要成分,通过干扰蚊子的神经系统或嗅觉感知机制达到击倒和驱赶目的。但与此同时,蚊子也在发展出抗药性。

药剂是无限的循环,有没有一种方法,能从源头上斩除蚊子?1959 至 1960 年间,美国农业部在佛罗里达州的这两片湖释放了近 33 万只雄性疟蚊。它们肩负重任,要在短暂的生命里完成数次交配。

这不是普通的蚊子。还是雄蛹的时候,它们暴露在长达 12 小时的 γ 射线下,强辐照令生殖细胞的染色体断裂,并在之后自发的愈合中缺失部分基因,导致最终交配得到的受精卵无法正常分裂。

也就是说,它们被绝育了。

这种方法叫做 SIT,昆虫不育技术,目的是让蚊子无法成功产出后代。之所以选择雄蚊作为绝育对象,第一是因为雄蚊不吸血,第二是雌蚊一生只交配一次,而雄蚊能交配数十次,影响范围更广。

按照这个思路,只要定点定期投放,灭蚊效果应该非常显著。然而,这场首次田间试验却以失败告终,蚊群数量最终并没有下降。

之后多项研究发现,辐照令蚊子绝育的同时,也摧毁了部分体细胞,导致身体素质变弱,竞争力指数普遍低于 1,斗不过野生雄蚊。

为了提高交配竞争力,研究者甚至尝试给雄蚊喂食天然草药的提取物。在求爱时间、交配数量和交配成功率上它们的确比只吃糖水的普通蚊子略胜一筹,可惜的是平均寿命不到 70 天,足足少活了 16 天。

怎样才能实现绝育的同时永葆斗志又不英年早逝?

答案就在《Nature》刊发的这篇论文里。来自中山大学的研究团队在广州的沙仔岛和大刀沙岛释放了近两亿只绝育白纹伊蚊,只用两年多,就将试验点的本土蚊子基本清除干净。

关键在于沃尔巴克氏体,由部分伊蚊、库蚊和曼蚊天然携带的共生细菌,也存在于其他生物体内。按照不同的宿主,可分为 8 种亚组,每一个亚组下又可以分出不同的亚型。

这些细菌会影响蚊子的正常生育。

简单来说,雄蚊精子中带有的细菌就像一把锁,而雌蚊卵子中带有的细菌就像一把钥匙。

如果两者配对开了锁,就能生下健康的卵;如果两者不配对,就会引发「胞质不相容」,即精子和卵子的细胞质互不亲和,让胚胎在早期阶段死亡。

需要注意,如果雌蚊不带细菌,而雄蚊带,即没有钥匙开锁,胚胎就会死亡;如果雄蚊不带细菌,而雌蚊带,即有钥匙但根本没有锁,胚胎则会健康成长。

所以你会发现,只要我们让雄蚊携带一种雌蚊完全没有的细菌类型,就像给雄蚊上了一把没有钥匙能打开的锁,就能引发蚊群之间的不育。这被称为 IIT,昆虫不相容技术。

让我们再回到广州,本土的白纹伊蚊基本都同时携带两种细菌,两把钥匙开两把锁,可以快乐地生孩子。我们现在的目标是找到一款新的细菌,给雄蚊上一把新的贞操锁,两把钥匙开不了三把锁,引发不育。

这款新的细菌要怎么来呢?研究者发现骚扰库蚊(Culex pipiens molestus)携带 P 型沃尔巴克氏体,这在现有的白纹伊纹种群中几乎难以找到。

接着,我们从库蚊的体内抽出含 P 型沃尔巴克氏体的胞浆,再注入白纹伊蚊胚胎尖端。成虫后与野生雄蚊交配,历经两代,得到转染成功的白纹伊蚊,同时携带 A、B 和 P 型三种细菌。

这些卵被转移到幼虫车间里的水盘,每盘每周能孵出 1.3 万条幼虫。

接着,成蛹后分离雌雄,通常采用这样一台雌雄分离仪。将水连同蛹倒入集蛹斗,顺着管子落到分离板;雄蛹和雌蛹拥有不同的头胸尺寸,在这里设定成只有雄蛹能通过的分离间隙,然后沿着汇流槽流进雄蛹槽;最后将间隙调大,让雌蛹流进雌蛹槽。

分离好的雄蛹会分装培育长到成蚊,重返自然前,成蚊吃下最后一顿糖水,确保体力充足,并以五倍于野生雄蚊的数量释放,占领绝对优势。

首先在沙仔岛进行试验。布下 110 个产卵器和 44 个捕蚊器进行八个月的监测,成果并不理想,可孵化的蚊卵和雌蚊的年平均数量只减少了 62% 和 65%。问题出在哪儿?

让我们回到雌雄分离阶段。事实上,这样的物理分离准确率能达 99.7%,而混入雄蛹中那 0.3% 的雌蛹恰恰是试验失败的关键。

当 ABP 型雌蚊和 ABP 型雄蚊相遇,产下爱子,与此同时,它也从母亲那儿继承了同样的沃尔巴克氏体,由此代代相传,甚至可能替换掉原来的 AB 型种群。所以,势必要解决掉这 0.3%。

你应该没忘记前面讲到的 SIT。其实,雌蚊只需接受较低剂量的辐射就能损坏卵巢,从而绝育。放心,这样的程度并不会照垮雄蚊。

接下来的两年,相比对照区,试验点可孵化的蚊卵数量平均每年减少 94%,捕蚊器抓到的雌蚊减少了 83%~94%,基本根除本土蚊群。

当然,试验停止后,岛外的野生蚊子依旧能通过各种途径登岛。

这是一场坚毅持久的斗争,如果你实在等不及了,还可以将抓到的蚊子冻晕,用镊子压坏腹神经索,这会让它忘记饱感。然后,你只需要伸出手臂,让它一直吸血,吸到爆炸。

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