NSF資助的新研究探索蚊子吸血的起源

弗吉尼亞理工大學研究人員的跨學科團隊正在尋求了解蚊子吸血的生理和生物力學特征以及它們從糖分到吸血的進化轉(zhuǎn)變——這些知識可能有助于未來阻止疾病傳播的工作。

“蚊子是這個星球上最致命的動物，因為他們傳播給人類和其他動物的病原體，”Chloé的Lahondère，助理教授說生物化學在農(nóng)業(yè)與生命科學學院和一個附屬教員中心不斷涌現(xiàn)，人畜共患和節(jié)肢動物傳播病原體的Fralin生命科學研究所。

“雌性蚊子在叮咬宿主時會傳播病原體，”她繼續(xù)說道。“雌性也可以以植物為食，因此食物來源包括血液、花蜜和植物體液，它們的粘度和溫度差異很大。我們項目的主要目標之一是了解特定的適應性，使某些種類的雌性蚊子能夠以如此廣泛的液體為食。”

Lahondère 和 Clément Vinauger，也是農(nóng)業(yè)與生命科學學院生物化學助理教授，新興、人畜共患病和節(jié)肢動物傳播病原體中心的附屬教員，將與生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的 Samuel Herrick 教授 Jake Socha 合作和力學，以及工程學院生物醫(yī)學工程和力學教授 Mark Stremler分析了蚊子的糖和血液喂養(yǎng)之間的生物力學約束和權(quán)衡，這要歸功于國家科學基金會的 100 萬美元贈款。

雖然人們對蚊子進食有很多了解，例如某些物種能夠以從哺乳動物到兩棲動物的各種宿主為食，但這種能力如何進化及其影響仍然未知。

雄性和雌性蚊子使用糖來促進新陳代謝并維持生命。雄性一生只以花蜜為食，而雌性也以脊椎動物宿主(例如人類)為食，并利用血液中的營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)卵。只有成年雌性以血液為食，這僅適用于某些物種。這種根據(jù)性別和物種進行血液喂養(yǎng)的專業(yè)化是獨一無二的，也是該團隊研究的主要課題。

該團隊的所有成員之前都研究過蚊子，但這些昆蟲構(gòu)成了 Lahondère 和 Vinauger 研究計劃的基礎(chǔ)。在Lahondère 實驗室，研究重點是吸血昆蟲的熱生物學、生理學和神經(jīng)行為學。神經(jīng)行為學是對動物自然行為的神經(jīng)基礎(chǔ)的研究，研究感覺器官和中樞結(jié)構(gòu)如何在行為上處理刺激，以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)如何整合這些刺激。該Vinauger實驗室依賴于學習的蚊蟲行為的分子，生理和神經(jīng)基礎(chǔ)的綜合性，合作的方式。

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