随年龄变化的花香感知与二氧化碳在调节蚊虫取蜜行为中的作用

为什么花香对蚊子很重要

蚊子因嗜血而臭名昭著，但它们大部分时间靠糖分维持生命。雌雄蚊子都会到花朵上吸食花蜜，为飞行、生存以及最终的疾病传播提供能量。这项研究提出了一个看似简单但意义重大的问题：疟蚊如何找到最好的花朵，并且这种能力会随着年龄改变吗？通过仔细研究一种常见植物——马纱（Lantana camara），研究者揭示了花朵气味和二氧化碳（我们呼出的同一种气体）如何在适当的时刻引导饥饿的蚊子找到花蜜。

花朵、气体与饥饿的昆虫

开花植物释放复杂的挥发性化学混合物，人类将其中许多感知为香气。蚊子利用这些气味混合物以及视觉线索来定位花蜜来源。马纱是一种观赏性强但具有侵入性的灌木，其花蜜尤其重要，因为它能增强蚊子的存活和产卵能力。研究团队集中研究了两种非洲疟疾传播媒介——库蚊（Anopheles coluzzii）和草地按蚊（Anopheles arabiensis），并探讨这两种蚊子如何检测马纱的气味以及夜间从花朵中逸出的二氧化碳（CO2）——夜间正是蚊子最活跃的时候。

解读甜蜜的气味

为弄清马纱香气中哪些成分对蚊子重要，研究者采用了一种巧妙的方法：将蚊子的气味受体逐个在果蝇中表达，然后用植物的气味对果蝇进行刺激。这使他们能够绘制出哪种挥发性有机化合物——总共15种——激活了哪些受体。大多数化合物属于植物来源分子，在花香中很常见。当这15种成分按原始比例混合并以受控速率释放时，两种蚊子都对该混合物表现出强烈反应。刚孵化一天的雌蚊对低剂量有吸引力但被高剂量驱避，而稍大一些、四天龄的雌蚊则表现出相反的模式，这表明相同的花香在不同年龄阶段可能传递不同的信息。

花蜜的呼吸：二氧化碳的作用

研究还跟踪了马纱花序在整晚释放的二氧化碳量以及这与花蜜含量的关系。单个花序以波动的脉冲形式释放CO2，浓度略高于周围空气。重要的是，花蜜产量越高的花，其CO2排放越多。行为学测试显示，仅额外增加约100 ppm的现实CO2浓度会使非常年幼的雌蚊略微回避，而对年长雌蚊没有明显影响。然而，当相同的CO2脉冲叠加在合成花香混合物上时，会改变蚊子的选择：这种组合会转移最具吸引力的气味强度，且变化方式依赖于年龄和测试情境。换言之，CO2并非单纯远距离吸引蚊子——它帮助蚊子在近处判断哪朵花更有回报。

随年龄改变的嗅觉

来自蚊子触角的记录显示，它们的感受系统在成熟过程中本身会发生变化。两种蚊子的年长雌蚊对关键马纱化学物质的反应更强烈，且响应范围更广，相较于新孵化的蚊子。一些年轻雌蚊未能察觉的气味会在年长个体中触发明显反应，而至少有一种化合物仅被年轻组感知。这些与年龄相关的敏感性变化很可能与气味受体基因表达的变化相吻合，使昆虫的“嗅觉”随着其营养和繁殖需求的演变而调谐到不同的线索。

这对蚊虫防控意味着什么

总体而言，这些发现表明疟疾蚊子并不会在夜间盲目追随任何甜香。相反，它们会根据年龄和情境有选择地解读复杂的花香和微妙的CO2信号，从而高效且低风险地锁定花蜜来源。理解这一精细系统可能帮助研究人员设计更有效的基于糖诱剂的陷阱或诱饵，针对特定生命周期阶段的蚊子。在实践层面，了解蚊子如何感知并偏好某些花朵，可能为减少其存活率并最终降低疾病传播能力提供新工具。

引用: Omondi, B.A., Wondwosen, B., Dawit, M. et al. Age-dependent perception of floral emissions and the role of CO₂ in regulating nectar-seeking in mosquitoes. Sci Rep 16, 8484 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42694-7

关键词: 蚊子取蜜, 花香, 二氧化碳, 按蚊属蚊子, 化学生态学