技術服務丨微譜掃描電鏡帶您解密“蚊子那些事兒”

要說一年四季什么時候蚊子最擾人心煩，很多人都會脫口而出是夏天。然而初秋或是秋末初冬的氣候，讓蚊子咬人愈發“猛如虎"。實際上，蚊子是一種變溫動物，最喜歡25-30℃的氣溫。秋天的氣候溫度適宜，又疊加雌蚊的繁衍需要，自然叮人更狠。那么，蚊子又是如何在茫茫的人海中找到了“特別的你"，給你來了次“親密接觸"的呢？

實際上，為了繁衍需要，雌蚊必須要吸血獲取營養，而在選擇吸食對象的時候，雌蚊的目標也非常的明確，那就是選擇人群里面優質的血源。而上億年的進化告訴了蚊子人群中CO2和熱量釋放旺盛的地方就一定有好吃的。

蚊子的視覺器官是一對復眼（圖1），每只復眼又由成百上千個六邊形微型小眼組成。雖然可以用來發現物體，但距離有限（大約6米左右），并且無法單靠視覺判斷對方是否為生命體。雖然蚊子的眼睛視力在昆蟲界排不上號，但是它們擁有敏感的嗅覺系統（可感知50米外的氣味）。在它們的觸角上分布著各類的感受器，能夠幫助它們與外界環境進行化學信息交流，從而判斷出人群中誰的CO2和熱量釋放較旺盛。

在蚊子的觸角上分布著毛型感受器和錐形感受器（圖2），可被不同的氣味分子激活，能夠感受到氨水、乳酸等人體釋放的微量氣味物質。而在它們的下顎須上分布著的錐形感受器則可以幫助它們感知人體呼出的CO2等揮發性氣體。

雌蚊為了繁殖需要，通過靈敏的嗅覺系統找尋到吸食目標后，就會通過一套高度特化的吸血口器進行“吸血"作業。這套吸血口器共有6種結構，分別為上唇、一對上顎、一對下顎和舌。而在不吸血時，這6種結構則由下唇包裹著（圖3）。借由這套高度特化的吸血口器，蚊子可以做到“無痛吸血"，常常在人們還沒反應過來時就完成了吸血作業。科學家們也受到蚊子“無痛吸血"的啟發，開發出了一種極細的注射針頭（針尖直徑僅60μm），實現注射無痛感。

通過掃描電鏡觀察我們發現，蚊子腿上覆蓋著大量羽毛狀鱗片，每個鱗片上又存在縱橫交錯的格柵狀結構（圖4）。正是腿部的這種特殊微納米結構，有效地吸附了空氣，阻礙了水的浸潤，具備了超疏水的性能。這也是為什么幼蟲從蚊蛹中鉆出很快即可在水面自由行走，起飛或降落的原因。

另外，蚊子是一種生物界中少見的水陸兩棲昆蟲，它除了能在水面浮立之外，還能在固體表面自由行走和粘附，這主要是腿部的腳墊在起作用。蚊子的腳墊由鉤子型的爪子和橢圓形的粘附墊組成，中間還夾雜幾根凸起的長纖毛（圖5）。正是這種結構使得蚊子在不同的固體表面可以隨心所欲的行動。

通過借助掃描電鏡，我們清晰的觀察到了蚊子身上不同部位的結構，結合不同的分析方法，也啟發了科學家們做出了更多有利于人類發展的理論和工具。同時，我們也不得不感嘆于大自然帶給每一個物種的進化和優化功能。

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