蚊子最大的克星：蚊子是怎么走上吸血鬼这条路的

文章来源：中科院地质地球所

初夏时节，风和日丽，春风尚未消退，酷暑尚未来临。清凉的晚风正拂去一天的疲倦，带着微微的困意正准备睡去的时候，耳边却忽然响起了一阵尖锐又清脆的嗡鸣声。刹那间，睡意骤然退去，头皮发麻，刻在基因里的记忆告诉你，今晚不是一场“血战”，就是一场不眠之夜。

蚊子，自从人类出现以来，就成为了人类的头号大敌。现代人类想尽办法消灭它们，物理手段、化学阉割、生化武器等等，始终无济于事，敌人却变得越来越狡猾。这些天空中的恶魔，消失于白昼，现身于黑夜，除了让人类瘙痒难耐之外，还会传播一系列的传染疾病。而且繁殖速度极快，生存能力强，分布范围广，靠着热感追踪能够精确地找到我们脆弱的皮肤。那么，这些该死的蚊虫是何时，又是因为什么原因走上吸血这条路的呢？这就要从古生物的角度好好探讨一下这个问题了。

什么是蚊子

蚊（mosquito）：属于双翅目、蚊科，主要有3个亚科35个属，按蚊（疟蚊）、库蚊、伊蚊，为最常见的三个属。按蚊是疟疾的唯一传播媒介，也传播布丝虫病和脑炎，库蚊是病毒性脑炎的媒介，伊蚊传播布黄热病、登革热和脑炎等。所幸，艾滋病不会通过蚊子传播。

蚊子种类

《尔雅翼》中描述：蚊者，恶水中孑孑所化，噆人肌肤，其声如雷。《庄子·天运篇》讲：蚊蝱噆肤，则通昔不寐矣。蚊子属于完全变态发育，经过卵、幼虫、蛹、成蚊四个阶段，其中幼虫就是我们常说的在水中生存的孑孓（jié jué）。

孑孓间的捕食关系：巨蚊幼虫正在捕食库蚊幼虫（Schiller et al., 2019, Journal of Insect Science）

蚊子虽然属于嗜血类动物，但只靠吸食哺乳动物血液繁殖，而不是生存，所以只有雌蚊子需要吸血。当雌蚊需要产卵时，会吸食4~5天的血液，每次2~5毫克，用于刺激腺体分泌出有助于卵成熟的激素，加快繁殖速度。而雄蚊子靠食花蜜和植物汁液为生，甚至还兼具传粉的功能（效果一般，没有给它们洗白的意思）。所以严格意义上，蚊子这一大类与人类不属于体外寄生关系。不过这只是个定义问题，普遍还是认为其与人类为寄生关系。甚至一些巨蚊亚科的蚊子会以其他蚊子为食，成蚊也不吸食血液。

离谱的是，蚊子为了在叮咬的时候有更舒适的体验，会尝试多次刺入皮肤寻找合适的位置，并且释放含抗凝血化合物的唾液，以防止辛勤的血小板让伤口愈合。而被咬后皮肤开始瘙痒，是人类为了避免被咬死进化出的过敏反应，免疫系统的肥大细胞释放出大量组织胺，以抵抗蚊虫带来的外来有害物质，从而引起了皮肤的发痒和红肿。

《工作细胞 第二季》第三集中也提到了蚊子叮咬后带来的登革热病毒靠肥大细胞释放组织胺化解危机

不过，这些与人类缠斗了数百万年的恶魔，却早在2.26亿年前的三叠纪就出现了。

蚊子的演化

就像被大众所熟知的《侏罗纪公园》中恐龙的来源，一枚琥珀中的蚊子化石腹中有残留的恐龙DNA，借此培育出了价值几十亿票房的大批恐龙们。当时所说的琥珀中的蚊子化石其实是真的，至于腹中的恐龙血液，那肯定就是奇谈了，蚊子不会对爬行动物动手，对于恒温的恐龙来说，面对坚硬的鳞甲、角质皮肤，更是相当难以下嘴。因此，蚊子只会对皮肤薄弱的哺乳动物动手。

《侏罗纪公园》剧照 琥珀中的巨蚊

讲蚊子的演化可能要简单描述昆虫的演化史。昆虫早在3亿年前的石炭纪就繁盛起来，当时的昆虫由于氧气充足，可以长到两米长，但是，石炭纪晚期的石炭纪雨林崩溃事件，几乎让昆虫走向灭绝。在二叠纪寒冷的环境下，昆虫体积急剧缩小到厘米级别，又经历了二叠纪末的最惨烈的生物大灭绝。

巨型昆虫组成的石炭纪雨林

雨林崩溃事件失去了大量森林

艰难挺到三叠纪的昆虫们，却看到了满是荒漠的干旱环境，失去了赖以生存的森林。眼看昆虫又几近灭绝之际，三叠纪晚期的卡尼期洪积事件，让地球下了一场有史以来最长的雨，长达两百万年。这场雨在救活了植物的同时，也救活了濒危的昆虫。双翅目昆虫就是在这场大雨中诞生的。

卡尼期洪积事件——一场长达两百万年的雨

意大利三叠纪琥珀中发现的双翅目化石（Schmidt et al., 2012）

双翅目昆虫拥有世界上最轻薄的翅膀和最快的振动速度（一曲《野蜂飞舞》致敬世界最快），蚊子的振动速度可以达到每秒600次。不同于鸟类、翼龙等生物的翅膀，是从肢体特化而来，昆虫的翅膀一开始就进化出全新的器官，其中还含有复杂的运输和神经系统。昆虫的嘴巴，即口器，也根据需求进化出不同的类型，蚊子的称为刺吸式口器。

蚊子独特的飞行模式

Kyanne R Reidenbach等在2009年时发表在BMC Evolutionary Biology的一篇文章中，利用蚊子的6个基因和80个形态学特征对25个属的蚊子进行进化分析，得出结论，在三叠纪时进化出了家蚊亚科和疟蚊亚科，在侏罗纪疟蚊亚科又分化出了疟蚊和伊蚊。

中生代蚊子演化史（Reidenbach et al., 2009）

吸血鬼昆虫的诞生

蚊子虽然诞生于2亿多年前的三叠纪，早期也只是同其他昆虫一样，靠吸食植物汁液乃至动物粪便为生，还没有开始靠血液来加快繁殖进度。对于何时开始嗜血，这一科学问题仍在激烈探讨中。目前主流观点认为，蚊子开始吸血始于侏罗纪，但是缺少足够的化石证据。蚊子开始吸血，或许和哺乳动物的出现有联系，哺乳动物推测最早出现于侏罗纪时期。

佛罗里达州名为OX5034的转基因蚊子，通过繁殖消灭雌蚊（FOX新闻）

几年前，南京古生物所张海春研究员研究团队在内蒙古赤峰地区侏罗系地层中发现了一类怪异的昆虫化石，鉴定为双翅目伪鹬虻科的幼虫，并命名为“侏罗奇异虫”。研究发现，这类幼虫的头部很小，口器为刺吸式，其大鄂为钩状，大鄂中部有纵向凹槽，猜测用于吸食寄主的血液或其它体液。这一重大成果发表在eLife上。在此之前，Vladimir Blagoderov在三叠纪地层中也发现了一种双翅目Culicomorphan，同样具有用于吸血结构的口器，这类昆虫最早出现于早侏罗世，最终演化成熟可能在中侏罗世。

侏罗奇异虫化石及复原图（Chen et al., 2014）

Culicomorphan化石及复原图（Blagoderov et al., 2007）

而出现在《侏罗纪公园》里琥珀的蚊子，剧中说是来自白垩纪多米尼亚的琥珀中蚊子化石，其实里面的是一只雄性巨蚊，并不具备吸血能力，也并不产于该地。到了侏罗纪-白垩纪，虫珀中常见有大量的蚊子化石，多产于缅甸等盛产琥珀的国家。据说最早的琥珀蚊子化石证据被发现于美国蒙大拿州，距今1.7亿年前的侏罗纪。

琥珀蚊子（维基百科）

关于蚊子的一系列问题

蚊子的灭绝会引起生态问题吗？

虽说蚊子的进化路程坎坷，为了生存穷尽方法，但还是不加怜悯地说，消灭蚊子一直是人类需要做的事。虽然蚊子生态位的消失会使得部分捕食蚊子的动物数量降低，但却没有只以蚊子作为食物来源的动物，或只以蚊子作为传粉媒介的植物存在。简而言之，蚊子没有真正控制任何种群。蚊子消失后，很快就会有其他生物补充生态链。“没有蚊子的世界将会对我们更安全”，来自巴西圣卡塔琳娜联邦大学的医学昆虫学者卡洛斯·布里索拉·马孔德斯说，“蚊子的消失对于人类而言影响重大。”但是，仅针对一种物种的灭绝行为却很难实现，英国帝国理工学院正进行一项破坏蚊虫X染色体DNA的研究，使它们只产生雄性个体。

如何在夏天规避蚊子？

蚊子对温度和气味的敏感程度甚至超过机器的检测能力，其兼具红外和化学感受器。蚊子喜欢体温高、CO2浓度高的个体下手。所以基础代谢率高的人往往更容易受到青睐，例如正在运动的人、孩童、孕妇等，喝酒也会大幅增加被咬几率。身着深色衣服时，有利于帮助蚊子遮蔽光线，也更容易受到叮咬。蚊子本来就以植物汁液为食，所以含有硬脂酸的香水、化妆品等都会吸引蚊子。另外，受虐原虫感染的蚊子会受真菌吸引，更喜欢叮咬脚臭的人，所以勤洗脚也是防蚊措施！

O型血更招蚊子？

这个传言是错误的。这一说法源于上世纪70年代的实验，但这个实验并没有很好地控制变量，后来被许多实验推翻。蚊子更喜欢代谢率高的人。所以心静自然凉的同时还能防蚊。

冬天蚊子去哪了？蚊子寿命有多少？

越冬是蚊对气候季节性变化而产生的一种生理适应现象。当温度低于10度左右的时候，雌蚊卵巢就停止发育，脂肪体增大，隐匿于阴暗的角落，不吃不动，在新陈代谢率最低的情况下挺过寒冬。而在热带和亚热带地区，蚊子没有越冬的情况发生。

蚊子虽然繁殖速度快，但寿命也短。雄蚊在交配后7~10天内死亡。雌蚊寿命可以到2个月，越冬时间会延长。

（Joseph Laney绘制）

夏日临近，蚊虫叮咬在所难免，常备一些驱蚊手段是非常有必要的。瘙痒并不可怕，可怕的是蚊虫带来的一系列传染病。除了蚊虫以外，嗜血的昆虫还有许多许多，处处威胁着我们的健康，在家时多注意家庭卫生，减少阴暗湿冷的角落。

愿大家都不是被蚊子相中的那个人~

参考资料：

维基百科：蚊

维基百科：双翅目

侏罗纪的水生“吸血鬼”——奇异虫----中国科学院南京地质古生物研究所

http://www.nigpas.cas.cn/xwzx/kyjz/201406/t20140630_4145978.html

夏日撩蚊指南——搜狐

https://www.sohu.com/a/315276647_100040436

Blagoderov V , Grimaldi D A , Fraser N C . How time flies for flies : diverse Diptera from the Triassic of Virginia and early radiation of the order ; American Museum novitates, no. 3572[J]. American Museum Novitates, 2007, 3572(3572):1-39.

Reidenbach K R , Cook S , Bertone M A , et al. Phylogenetic analysis and temporal diversification of mosquitoes (Diptera: Culicidae) based on nuclear genes and morphology[J]. BMC Evolutionary Biology, 2009, 9(1):298.

Schmidt A R , Jancke S , Lindquist E E , et al. Arthropods in amber from the Triassic Period[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2012, 109(37):14796-801.

Chen J , Wang B , Engel M S , et al. Extreme adaptations for aquatic ectoparasitism in a Jurassic fly larva[J]. eLife,3,(2014-05-14), 2014, 3(3):e02844.

美编：黄紫薇

校对：陶 琴

刘淇郡