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超清動圖:原來蚊子吸血這麼複雜?才不是一根針在戳你呢!

超清動圖:原來蚊子吸血這麼複雜?才不是一根針在戳你呢!

作者:深山蟲吟

編輯:窗敲雨

夏天已經過去一多半,藍星人和蚊子的戰爭卻遠未結束。被咬得滿身包就已經足夠煩人,蚊媒疾病的困擾更是要命。為了抵抗蚊子,人們電蚊香、驅蚊水齊上陣,還展開了神秘的東方結界——蚊帳。不過,在忙著趕走蚊子的同時,你有沒有好奇過,它們到底是怎麼叮人的?

在不少人眼中,吸血的雌蚊子似乎就是一個個飛行的迷你注射器——它們用自己的小針管扎向血管,打點壞東西進去,再吸走血液。不過事實上,蚊子的吃飯傢伙可遠沒那麼簡單。

蚊子嘴常被人描繪成「一根鋼針」。

蚊子的口器可不是簡單的一根管,如果把它解剖一下,就會發現裡面其實還藏著更多結構,這樣的結構一共有6條。

剖開蚊子嘴,裡面另有乾坤

原視頻來自:Deep Look

這一條條的東西都是啥?這要從昆蟲的發育說起。

無論看起來多麼奇葩的口器,它們其實都遵循相同的發育規律。節肢動物的每一個體節有一對附肢,而昆蟲的頭部則是若干壓縮在一起的體節,原本每一節自帶的附肢就變形成為了觸角和口器的各個部分。和所有昆蟲綱成員一樣,蚊子的口器也由一系列高度特化的附肢組成:上唇(labrum)、上顎(mandible)、下顎(maxilla)、下唇(labium),再加上可能起源於上顎體節的舌(hypopharynx)。

蚊子口器詳解。

圖片來自:insectcop.net

從上面的示意圖中,我們可以更清楚地看到蚊子口器的各個部分。最外面紫色的是蚊子的下唇,平時人們見到的「蚊子嘴」其實也是它。下唇就像劍鞘一樣,包裹著內部的其他結構,只有吸血時才會「亮劍出鞘」。而下唇的功能又不只是這麼簡單,在口器其他部分刺入皮膚時,它會摺疊起來,但前端始終緊貼著皮膚,起到引導和輔助的作用,這就像是往木頭裡釘釘子時用手扶住釘子那樣。

看到摺疊的下唇了嗎?它也是其他部分的引導與輔助裝置。

原視頻來自:Deep Look

在刀鞘裡面,上顎和下顎是蚊子刺入皮膚的主要工具。上顎細長尖銳如同西洋劍,下顎的末端長有「刀片」和倒鉤,它既可以切割組織,也可以防止口器在深入「鑽探」的過程中打滑。除了鋒利之外,這些「長劍」還有驚人的柔韌度。蚊子並沒有百分百命中血管的超能力,它往往需要一番摸索才能找到血管所在。但是和新手護士不同,蚊子找血管不一定需要反覆進針。蚊子的上下顎可以在皮肉間自由地彎曲遊走,尋找合適的毛細血管。我們習慣把蚊子的進攻稱作「叮」,不過人家可是在刀刀到肉地咬呢,只是由於口器太細長了,從外表一點也看不出來。

人家才不是鋼針!看我多靈活。 一隻甘比亞瘧蚊在小鼠皮下摸索著血管。

這是怎麼拍出來的?下圖是拍攝現場。

在2012年的一篇論文中,研究者們報告了這種對蚊子行為進行實時觀察的方法。

圖片來自:Valerie Choumet et al.

一旦找到了血管,佔據了口器中心位置的一對主要輸送管道——上唇和舌就會開始工作。這兩根管道的流向是相反的,上唇負責吸取,而舌負責「注射」。舌將蚊子的唾液從唾液腺中導出,注入人體。這也是蚊子叮人時真正有危險的一步——如果蚊子體內攜帶者瘧原蟲、寨卡病毒之類的蚊媒病原體,那病原體也會隨著唾液混入人體內。

蚊子的唾液含有抗凝血和麻醉成分,這可以讓它們在吸血的時候不那麼容易被發現,也不用擔心血液凝固的問題。而負責把新鮮血液從我們的血管送進蚊子的肚子,這就是口器的最後一部分——上唇的工作了。

蚊子吸血中。吸血和「注射」是通過兩條不同的管道完成的。

錄製者:Valerie Choumet et al.

所以說,蚊子吸血的時候,並不是用一根針在戳你,而是用好幾對靈巧的附肢在做微創解剖、注射和抽血啊……

吸血昆蟲:我有一萬種方式

除了蚊子之外,吸血的昆蟲還有很多。它們的口器常被統稱為刺吸式口器,但事實上,它們的起源和結構並不相同。

同樣是進食流質和半流質食物,蝽的口器就和蚊子不一樣,它們唯一相像的也只有充當「劍鞘」的下唇了。和蚊子負責切割的上下顎不同,蝽細長的上下顎左右相疊,組成了一根細針。細針中間含有兩條管道,一個輸送唾液,另一個吸取食物。吸血的半翅目昆蟲,比如臭蟲和錐蝽都使用著這樣的吃飯傢伙。

蝽的刺吸式口器。

圖片來自:www.insectsexplained.com

和蚊子同為吸血雙翅目昆蟲的牛虻又採取了另一個路數。和蚊子的精細操作不同,牛虻的口器宛如一系列鋒利的短刀,在寄主的皮膚上粗暴地一通亂捅,然後用下唇舔食流出來的血液。也因為如此,被牛虻咬可比蚊子叮要疼多了。

牛虻:野蠻亂捅派。

圖片來自:bio.vtn2.com

至於鱗翅目的虹吸式口器,實際上主體部分是兩條超長的下顎外葉左右接合而成;接合部分形成細細的管道,用來吸取花蜜等食物。有些蛾子的口器末端硬而尖銳,可以用來刺破果實取食,甚至還能吸血。

吸血中的Calyptra屬夜蛾,它們也不會放過人類。

圖片來自:www.treehugger.com

跳蚤的口器則又大不相同,上咽、下顎內葉和下唇須這些不常擔任主演的口器附件,在跳蚤身上得到重用,相互重疊包裹形成了口器的主要部分。

跳蚤的口器。

圖片來自:www.micrographia.com

這些昆蟲界的小吸血鬼們,每個都有自己的獨門利器,雖然結構不同,作用卻殊途同歸。它們雖然不起眼,但也是可怕的反派角色,單是蚊子傳播的瘧疾,每年在全世界就可導致60多萬人死亡。人類與吸血昆蟲的戰爭,還將繼續下去。

一個AI
  • 道理我都懂,但蚊子你為啥偏偏喜歡(叮)我??

  • 一個腦洞:高射炮到底能不能打死蚊子?

  • 驅蚊貼有用嗎?那滅蚊燈呢?盤點6大驅蚊法,看誰最高效!

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