蚊子视觉研究：穿什么颜色防蚊？

今年春夏能否战胜蚊虫叮咬可能取决于你的着装和皮肤。华盛顿大学的科学家们领导的一项新研究表明，一种常见的蚊子在探测到我们呼出的气体后，会朝着特定的颜色飞行，包括红色、橙色、黑色和青色。蚊子会忽略其他颜色，比如绿色、紫色、蓝色和白色。研究人员认为，这些发现有助于解释蚊子是如何找到宿主的，因为人类皮肤，无论整体色素如何，都会向它们的眼睛发出强烈的橙红色“信号”。

该研究的资深作者、华盛顿大学生物学教授Kiley Riffell说:“蚊子似乎是利用气味来帮助它们区分附近的东西，就像区分叮咬的对象一样。当它们闻到特定的化合物时，比如我们呼出的二氧化碳，这种气味刺激眼睛扫描特定的颜色和其他视觉模式，这与潜在的寄主有关，并向它们游去。”

研究结果发表在2月4日的《自然通讯》杂志上，揭示了蚊子的嗅觉如何影响蚊子对视觉线索的反应。知道哪些颜色能吸引饥饿的蚊子，哪些不能，可以帮助设计更好的驱蚊剂、陷阱和其他方法来阻止蚊子。

“人们最常问我的一个问题是‘我怎么做才能不让蚊子叮我?”Kiley Riffell说。“我过去常说，吸引蚊子的主要因素有三个:你的呼吸、你的汗液和你皮肤的温度。在这项研究中，我们发现了第四个线索:红色，它不仅可以在你的衣服上找到，也可以在每个人的皮肤上找到。你的肤色不重要，我们都散发出强烈的红色信号。过滤掉皮肤上那些诱人的颜色，或者穿不带这些颜色的衣服，可能是防止蚊子叮咬的另一种方法。”

在他们的实验中，当埃及伊蚊(Aedes aegypti)呈现不同类型的视觉和气味线索时，研究小组跟踪了雌性黄热病蚊子的行为。和所有蚊子一样，只有雌性蚊子吸血，埃及伊蚊叮咬后会传播登革热、黄热病、基孔肯雅热和寨卡病毒。研究人员在微型测试室中追踪单个蚊子，他们向其中喷洒特定的气味，并呈现不同类型的视觉模式——比如一个彩色的点或一只美味的人手。

在没有任何气味刺激的情况下，蚊子基本上会忽略房间底部的一个点，不管它是什么颜色。在向室内喷入二氧化碳后，蚊子继续忽略绿色、蓝色或紫色的点。但如果这个点是红色、橙色、黑色或青色，蚊子就会朝它飞过去。

人类无法闻到二氧化碳，这是我们和其他动物每次呼吸时呼出的气体。蚊子可以。Kiley Riffell的团队和其他研究小组过去的研究表明，闻到二氧化碳会提高雌蚊子的活动水平——它们会搜索周围的空间，可能是为了寻找宿主。彩色点实验显示，这些蚊子在闻到二氧化碳后，它们的眼睛更喜欢视觉光谱中的某些波长。

这与人类闻到好东西时可能发生的情况类似。

Kiley Riffell说:“想象一下，你站在人行道上，闻到派皮和肉桂的味道。这可能是附近有面包店的标志，你可能会开始四处寻找。在这里，我们开始了解蚊子在闻到它们自己版本的面包店后会寻找什么视觉元素。”

大多数人都有“真颜色”视觉:我们可以将不同波长的光看作不同的颜色:例如，650纳米波长的光显示为红色，而450纳米波长的光显示为蓝色。研究人员不知道蚊子感知颜色的方式是否和我们的眼睛一样。但是蚊子闻到二氧化碳后喜欢的大部分颜色——橙色、红色和黑色——对应的是波长更长的光。人类的皮肤，无论什么色素，也会发出一种长波长的红橙色信号。

当Kiley Riffell的团队用人类肤色色素卡片或研究人员的手重复室内实验时，蚊子只有在向室内喷洒二氧化碳后才会再次飞向视觉刺激。如果研究人员使用过滤器去除长波长的信号，或者让研究人员戴上绿色的手套，那么二氧化碳刺激的蚊子就不再飞向刺激。

基因决定了这些雌性对橙红色的偏好。在实验室内，具有闻到二氧化碳所需基因突变副本的蚊子不再表现出对颜色的偏好。另一种变异蚊子，其视力发生了变化，因此它们不再能“看到”长波长的光，在二氧化碳的存在下出现了色盲。

“这些实验展示了蚊子寻找宿主的第一步，”Kiley Riffell说。

需要更多的研究来确定其他视觉和气味线索——比如皮肤分泌物——如何帮助蚊子在近距离内锁定潜在的寄主。其他种类的蚊子可能也有不同的颜色偏好，这取决于它们喜欢的寄主种类。但这些新发现为控制蚊子增加了一层新东西:颜色。

Nature Communications

10.1038/s41467-022-28195-x