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來源 Nature等

編譯 七君

蚊子的聲音為什么這么煩人？

大概它們自己聽不見吧，不然會被自己煩死吧。這么想的，你不是唯一一個。

實(shí)際上，在2006年之前，科學(xué)家們大都認(rèn)為，只有公蚊子有聽力，而負(fù)責(zé)吸血的母蚊子是聾的。所以在你身邊吻吻吻的母蚊子并不會被自己煩死。

但是那年，英國格林尼治大學(xué)的昆蟲學(xué)教授 Gabriella Gibson 和布萊頓大學(xué)的生物學(xué)家 Ian Russell 發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology）上的一項(xiàng)研究否定了這個看法，他們發(fā)現(xiàn)母蚊子也有聽力。

其實(shí)，在蚊子的神經(jīng)系統(tǒng)中，和聽覺有關(guān)的細(xì)胞大概有1.5萬個，和人類的1.6萬差不了多少。但是對于蚊子小小的神經(jīng)系統(tǒng)來說，聽覺細(xì)胞所占的比例可以說很高了。早在1979年，倫敦國王學(xué)院的物理學(xué)家 David Kemp 就發(fā)現(xiàn)，蚊子的聽力和人類一樣好。

顯然，聽覺對于蚊子來說非常重要。

而蚊子煩人的聲音，叫做飛翔調(diào)（flight tone），它實(shí)際上是吸引同類來愛情play play 的交尾叫（mating call），類似于知了的叫聲。

不過，你可能一直沒發(fā)現(xiàn)，蚊子的“因?yàn)閻矍椤敝璧囊舾吆妥円粢馕吨裁础?/p>

康奈爾大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家 Ronald Hoy 35年來一直在研究昆蟲的溝通方式。他曾對蚊子做了很多實(shí)驗(yàn)。其中包括傳播登革熱的一種花蚊子——埃及伊蚊（Aedes aegypti）。

來自非洲的埃及伊蚊如今遍布世界各地，但不能離開人類生存，它們所在的地方就一定有人類活動。

Hoy 和同事 Ben Arthur 直接記錄了伊蚊的耳朵，也就是它們的瓊氏登器（Johnstone’s organ）發(fā)出的聲音頻率。

那兩個甜甜圈形狀的物體就是蚊子的耳朵——瓊氏登器

@Nature

看，這跟長條狀的物體是蚊子嘴巴——口器。

一只毛茸茸的埃及伊蚊公蚊子

@Cornell University

不過它不是用來吸血的，因?yàn)檫@是一只公蚊子。公蚊子的觸角像一把刷子，它的主要功能就是尋找母蚊子，所以長得像個天線。公蚊子的天線對母蚊子飛翔調(diào)（的基音）特別敏感。

大家看，這兩個長得像蚊子眼睛的東西其實(shí)不是它們的眼睛，而是觸角基部的耳朵——瓊氏登器。蚊子的每個耳朵里有7000個負(fù)責(zé)聽覺的神經(jīng)元，加起來有近1.5萬個。

觸角底部的圓球是蚊子的耳朵——瓊氏登器

其實(shí)，伊蚊的公蚊子的體型比母蚊子小很多，所以它們的音高比母蚊子高，大概是G調(diào)，也就是600赫茲左右。

@TED

而母蚊子的體型比公蚊子大，所以它們的頻率要低一些，音高大概是D調(diào)，400-450赫茲左右。

也就是說，如果你在家聽到D調(diào)的蚊子叫，要提高警惕了，這是母蚊子出沒的信號。

不過，如果你聽到蚊子突然變調(diào)，那是更加糟糕的信號，因?yàn)檫@意味著公蚊子和母蚊子正在確認(rèn)眼神。

是這樣的，在公蚊子和母蚊子相遇的時候，只需6秒鐘，大家就會調(diào)整各自的頻率，開始情歌對唱，變成相同的飛翔調(diào)（音高）。

而奇怪的是，它們并不是讓各自的頻率變得接近，而是（讓泛音）調(diào)整到更高的頻率——1200赫茲。

更奇怪的是，蚊子并不能聽到這個音高，所以它們干嘛要這么干？

這方面還沒有確定的答案，但是一些科學(xué)家認(rèn)為，調(diào)整到這個頻率有利于對上眼的公母蚊子互相打招呼，相當(dāng)于告訴對方，我知道你在哪兒，我的心和你在一起。當(dāng)然，這可能也是區(qū)分不同品種的蚊子或同性蚊子，防止浪費(fèi)幾億遺傳資料的一種方法。

不過呢，如果母蚊子已經(jīng)懷孕，肚子里都是寶寶，她就不會因?yàn)楣米佣淖冏约旱恼{(diào)子。2012年發(fā)表在《科學(xué)》上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，懷有寶寶的母蚊子對公蚊子的召喚毫無興趣。

懷孕的母蚊子只對你有興趣，想用G調(diào)驅(qū)蚊的你可以放下手機(jī)了。

更重要的是，蚊子煩人的吻吻吻，是它們特別演化出來的。為了這種吻吻吻，它們還犧牲了一部分飛翔能力。

是這樣的，蚊子的飛行方式和一般的昆蟲不太一樣。

@Nature

昆蟲的飛行效率奇高，所以在很長的時間里難倒了物理學(xué)家。按照人類設(shè)計飛機(jī)的空氣動力學(xué)原理是解釋不了昆蟲的飛行的?？茖W(xué)家們一開始看到圓滾滾的熊蜂能飛時，就如同看到小豬上天一樣。˙?˙  

熊蜂同志

但是后來科學(xué)家們才發(fā)現(xiàn)，昆蟲的飛行靠的是前緣渦流（leading edge vortex）。這種渦流能夠減少昆蟲翅膀上方的氣壓，幫助它們抬起相對翅膀更加沉重的身體，是一種比飛機(jī)更有效率的飛翔方式。許多生物都采用前緣渦流飛翔或滑水，比如鳥類，蝙蝠和魚類。

前緣渦流

但是蚊子不一樣，它們的振翅頻率很高，但振翅幅度很小，只有40度。實(shí)際上，蚊子的飛行效率實(shí)際上沒有普通昆蟲那么高，只靠前緣渦流它們應(yīng)該飛不起來。

那么它們是怎么飛起來的呢？

2017年，倫敦大學(xué)的研究者發(fā)表在《自然》上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，原來，除了前緣渦流以外，蚊子翅膀后部還會產(chǎn)生后緣渦流（trailing edge vortex）。

蚊子的前緣渦流（淺藍(lán)色）和后緣渦流（灰色）

蚊子干嘛要挑選飛行效率更低的方式，把寶貴的能量耗散到飛行以外的事情上呢？

最可能的目的就是，蚊子靠沒效率的翅膀發(fā)出吻吻吻的噪音尋找配偶。

總而言之，蚊子這么煩人絕對不是因?yàn)樗鼈兟牪灰娮约?，而是故意的?/p>

當(dāng)然剛才說了，因?yàn)閼言兴孕枰愕哪肝米痈静籧are公蚊子的吻吻吻，所以母蚊子的施工噪音大概是為了禮貌表達(dá)“我要開動了哦”的意思吧。

_(′?`」 ∠)_