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Aug. 2016

科學與蚊子

科學與蚊子

我們用巨大的手掌打扁蚊子;我們用灑水車和飛機對牠們噴灑毒藥;我們用放射線照牠們,排乾牠們的棲地,在實驗室裡對牠們進行實驗性的培育,以擾亂牠們的DNA。我們打從一百多年前就知道蚊子叮咬會傳播嚴重疾病:茲卡病毒目前是最受關注的,但光是瘧疾每年就奪去超過40萬條人命,還有成千上萬人死於蚊子傳播的黃熱病和登革熱。直到今日,這種比小孩大拇指指甲還小的昆蟲,依舊是地球上最危險的非人類動物。

而我們仍在想辦法擊敗牠們。尤其在茲卡疫情拉警報之際,我們常會聽到昆蟲學家和其他蚊子專家說:「沒有銀子彈。」他們的意思其實是沒有穿心樁,因為銀子彈是對付狼人用的。蚊子(至少某些蚊子)則是吸血鬼。目前研究人員鑑別出的3500種蚊子當中,只有幾百種會吸食人血,包括會傳播茲卡病毒的埃及斑蚊和白線斑蚊。而有些蚊子,尤其是埃及斑蚊,又是極難對付的攻擊者。

就從牠們的生理裝備說起吧,特別是最愛「食人」(這是一種優雅的說法)的蚊子。蚊子透過你的汗水、呼吸與體溫感覺到鮮血就在附近,進而鎖定你。牠的攝食裝備,也就是那精細複雜的口器,是個多重構造的神器:許多細小的口針集成一束,刺入皮膚後可以一邊吸你的血,一邊注入摻有抗凝血劑的蚊子唾液。

蚊子可以神不知鬼不覺地把口器輕輕插進你的皮膚,待你發現時,牠早已開始享用血液大餐。牠能吸到漲成自身體重的兩倍大以上,然後必須緩慢地飛到某處休息,排掉水分、保留養分,然後才能再次正常飛行。

沒錯,吸血蚊絕對是母的。在蚊子的世界裡,雄蚊靠植物維生。雌蚊會咬人,負責工作,也是人類危機的來源。雌蚊也攝食植物,但吸血以獲得養分,全是為了她的卵,在她那短暫、目標明確、也有點孤獨的生命中,滋養並產下蚊卵是最重要的計畫。埃及斑蚊可能一生只需要交配一次,因為雌蚊會將精子儲存在體內,根據需要分批授精,一次授精可多達幾百顆卵。一隻埃及斑蚊若是逃過被打死或被殺蟲劑噴死的命運,那麼在她一個月長的預期壽命中,通常可產卵五、六次。倍數成長的潛力相當驚人。

你若問生物學家,不同種類的蚊子透過傳播疾病獲得了什麼天然優勢,例如斑蚊為何會成為茲卡病毒的主要媒介?瘧蚊又為何會攜帶瘧原蟲?那麼他們很可能會告訴你,這個問題本末倒置了。從演化的角度來說,是病原體,也就是那些必須在哺乳動物體內才能繁殖的致病生物,千萬年來逐漸「發現」某些蚊子碰巧可以提供絕佳的運送與傳遞服務。對病原體來說,這趟旅程並不輕鬆:牠們必須先被吸進蚊子的腸道內,暴露在消化酵素中,然後穿透薄膜進入蚊子的唾腺,而且存活下來,才會被注入下個溫血宿主體內。另一方面,注射者只是在傳宗接代而已。「這是一場極其罕見的演化匯合造成的結果。」協助指導羅格斯大學一項蟲害管理計畫的蚊子研究科學家卡爾‧馬拉末-若姆說:「想做一隻成功的病菌或蚊子,都是很困難的。」

因此,這場不凡的匯合,以及飛天吸血鬼的足智多謀,似乎應當獲得些許敬意。想想埃及斑蚊的繁殖策略:因為茲卡病毒的緣故,牠已經成為國際研討會的主題與攻擊計畫的對象。

埃及斑蚊會在人類單純為了生活而創造出來的水中隨機產卵,例如寵物的碗,或是倒置的罐子底部、廢棄的輪胎、蓋子裂開的水箱。雌蚊會到處產卵,因此要靠自然或人為的外力一口氣消滅一整批卵,就變得難上加難。雌蚊會找到看似無水但等到變天時就會有水的地點產卵,牠們就是這麼精明。牠整天都在咬人,因此蚊帳對於預防茲卡病毒和斑蚊傳播的其他疾病並不那麼有效(蚊帳則有助降低全球瘧疾死亡人數,因為攜帶瘧原蟲的瘧蚊通常是在晚上咬人)。

當你伸手要打正在咬人的埃及斑蚊時,牠很可能會輕快地迅速飛走,不僅逃離從天而降的死亡之掌,還會回頭再來叮你。「所以牠鐵定會讓你被叮上好幾口。」肯塔基大學昆蟲學家格雷森‧布朗說,他在3月前往茲卡肆虐的巴西,協助主持埃及斑蚊高峰會。

高峰會的主旨是「美洲危機」,但布朗說,除了討論茲卡病毒可能爆發的傳染,也討論了其他的危機。黃熱病依舊值得憂心,而登革熱、屈公病和馬雅羅熱也是。馬雅羅是一種經由蚊子傳播的猴類病毒,在巴西西北部已有人類感染。高峰會列入討論的防禦策略從簡單的措施到極具野心的科學方法都有:宣導如何清理繁殖地點、實驗性的捕蚊設計、能殺死孑孓的聲波,還有以細菌感染或修改遺傳組成來阻止蚊子成功繁殖的計畫。其中一場報告介紹了「自動殺卵」技術,也就是利用埃及斑蚊多處產卵的特質,轉變成致命一擊:在牠的第一個產卵地點投下孑孓毒藥,讓雌蚊在停留時沾上,等牠到下一個地點產卵時,牠就會毒死自己的卵。

然而卻沒有銀子彈。「不會有銀子彈的,」布朗說:「這將是一件苦差事,但我們非做不可,年復一年,直到永遠。」

JASON TREAT AND RYAN WILLIAMS, NGM STAFF ART: THOMAS POROSTOCKY SOURCE: ALEXANDRA WESTRICH, FIELD MUSEUM

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