无厘头研究
研究发现，埃及伊蚊通过感知红外线定位人类
每年，蚊媒疾病影响数亿人，尤其是发展中国家。埃及伊蚊是传播登革热、黄热病和寨卡病毒的主要载体。埃及伊蚊雌蚊对人类的吸引力需要整合多种信号，包括呼出的二氧化碳、皮肤散发的有机气味以及视觉线索，这些信号在中远距离被感知，而其他信号则在非常近的范围内被感知。在这里，我们识别出埃及伊蚊用于寻找人类的一种感官工具。我们证明，埃及伊蚊能够感知目标发出的红外(IR)辐射，并将此信息与其他信号结合，实现高效的中距离导航。检测热红外线需要热激活通道TRPA1，它在蚊子触角尖端的神经元中表达。两种视蛋白与TRPA1在这些神经元中共同表达，促进低强度红外线的检测。我们提出，辐射能量会导致触角末端局部加热，从而激活温度敏感的感热神经元。热红外辐射作为一种出色的中距离定向线索的发现，扩展了我们对蚊子如何精确定位宿主的理解。
发现热红外线是埃及伊蚊雌蚊用来寻找目标的重要线索，这与之前认为埃及伊蚊不对热红外线作出行为反应的报道相悖。然而，之前的研究是在孤立情况下研究红外线的。埃及伊蚊需要多感官整合来定位人类，单一的人类相关信号，如红外线、二氧化碳羽流和有机气味，单独作用时在刺激宿主定位行为方面的效果有限。我们发现红外线与其他信号结合使用，为埃及伊蚊提供了重要的工具，使它们能够在多变的环境中从中距离定位人类。
表面体温发出的热红外线能量远低于激活视觉色素的最长波长。相比直接检测光子，热红外线检测的更合理机制是辐射能量加热触角末端的共毛感受器上的树突，从而激活温度敏感的受体。支持这一模型的证据是，移除触角末端的部分——其中包含热敏神经元——会消除对红外线的吸引力。尽管过去的研究报告称触角末端的共毛感受器感知的是对流热，但触角尖端的“坑中柱”共毛感受器的设计更符合辐射热感受器的特点，而非对流热感受器。由于位于凹坑内，这些神经元大多受到对流气流的保护，只从坑口方向接收辐射热。方向性对于辐射热感受器非常重要，但会降低对流热感受器的灵敏度。然而，在非常近的范围内，坑中柱感受器的神经元也会被对流热激活。
我们提出，当红外线照射在坑中柱感受器上时，部分能量被表皮吸收，然后通过传导将能量转移到内淋巴。一些红外线也可能穿透表皮，直接加热内淋巴。我们发现热激活的TRPA1通道在触角尖端的神经元中表达，并且响应红外线时必不可少。相比之下，trpA1突变体在人体皮肤温度范围内表现出对传导/对流热的正常吸引力。在传导/对流热的存在下，TRPA1的作用是帮助避免≥50°C的环境，尽管TRPA1的激活阈值仅约为32°C。此近距离TRPA1功能的解剖位置似乎与红外线感知不同。我们的数据支持这样的模型：TRPA1通过坑中柱感受器中的“加热神经元”在中距离(约0.7米)感知红外线。
两种视蛋白(op1, op2)与TRPA1在触角末端共同表达，而消除这些视蛋白的突变体在低强度辐射热情况下会降低红外线感知能力。我们认为，视蛋白和TRPA1对辐射热的检测共同作用，使得蚊子能够在更大的动态范围内感知辐射加热。我们推测，在较高的红外线强度下，辐射热足以直接激活TRPA1，而在较低水平的热红外线下，视蛋白的激活启动了一系列反应，从而放大信号并间接激活TRPA1。
总之，热红外线代表了埃及伊蚊用来结合远距离和近距离信号的重要中距离线索。由于An. stephensi也被热红外线吸引，我们推测，红外线的检测可能在吸血蚊子中广泛用于定位温血宿主。最后，发现热红外线是有效的宿主定位线索，这为干扰这种吸引力提供了新的策略，并有望设计出更有效的蚊子诱捕器。