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昆虫如何感受到热量

每年有近7亿人感染由蚊子传播的疾病,如疟疾,登革热,西尼罗河病毒或黄热病。蚊子在传播疾病方面非常擅长,因为它们有能力寻找人类并以此为食。这两种能力都取决于蚊子对其环境温度的敏感性。

当一只雌性蚊子闻到二氧化碳气味,向附近的潜在受害者发出警报时,它会受到高温和高湿度的影响。这些提示帮助蚊子找到我们,然后开始探测我们皮肤上最温暖的斑点,这些斑点恰好是血管所在的位置。为了获得蚊子感官系统如何运作的线索,科学家们经常研究这些过程如何在果蝇中起作用,果蝇的生理学相似,但更容易研究。在Neuron杂志的一篇新论文中,生物学教授Paul Garrity和他的实验室颠覆了对苍蝇如何感知和响应温度的传统理解。这项工作可能有一天会导致更有效的方法使蚊子远离人类。

果蝇,又名果蝇(Drosophila melanogaster),使用天线尖端的神经元感知温度。然而,研究人员一直认为这些神经元就像温度计一样,报告温度是热还是冷。这反映在给予这些神经元的名称中:热和冷细胞。由于果蝇被温度吸引到温度,人们认为热和冷细胞向昆虫的大脑发出信号,表明它太温暖或太冷,让苍蝇自己转向金莺区,温度刚好。

Garrity和他的同事们采用博士后研究员Gonzalo Budelli设计的新方法,发现热和冷细胞毕竟不会检测到冷热。相反,它们会对温度变化做出反应。出于这个原因,他们建议重命名这些神经元加热和冷却细胞。这些细胞一起不会告诉动物环境是热还是冷,而只是温度上升或下降。“他们只是让动物知道温度在变化,”加里蒂说。

果蝇有六个加热和六个冷却室,每个天线有三种类型。它们对温度波动非常敏感。Garrity的实验室发现,他们可以检测到每秒百分之几度的变化 - “令人难以置信的微热变化,”Garrity说。由于这种敏感性,果蝇以最精确和最有效的方式引导至金银花区。这些研究结果表明,蚊子可能会使用类似的系统来帮助推动蚊子精确有效地移动到温血动物的目标。加里蒂怀疑果实蝇也可能有冷热细胞,它们只是不是那些科学家们认为他们。

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