弗吉尼亞理工大學(xué)研究人員的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)正在尋求了解蚊子吸血的生理和生物力學(xué)特征以及它們從糖分到吸血的進(jìn)化轉(zhuǎn)變——這些知識(shí)可能有助于未來(lái)阻止疾病傳播的工作。
“蚊子是這個(gè)星球上最致命的動(dòng)物，因?yàn)樗麄儌鞑ソo人類和其他動(dòng)物的病原體，”Chloé的Lahondère，助理教授說(shuō)生物化學(xué)在農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)學(xué)院和一個(gè)附屬教員中心不斷涌現(xiàn)，人畜共患和節(jié)肢動(dòng)物傳播病原體的Fralin生命科學(xué)研究所。
“雌性蚊子在叮咬宿主時(shí)會(huì)傳播病原體，”她繼續(xù)說(shuō)道。“雌性也可以以植物為食，因此食物來(lái)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(xiàng)目的主要目標(biāo)之一是了解特定的適應(yīng)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(xué)學(xué)院生物化學(xué)助理教授，新興、人畜共患病和節(jié)肢動(dòng)物傳播病原體中心的附屬教員，將與生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的 Samuel Herrick 教授 Jake Socha 合作和力學(xué)，以及工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程和力學(xué)教授 Mark Stremler分析了蚊子的糖和血液喂養(yǎng)之間的生物力學(xué)約束和權(quán)衡，這要?dú)w功于國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的 100 萬(wàn)美元贈(zèng)款。
雖然人們對(duì)蚊子進(jìn)食有很多了解，例如某些物種能夠以從哺乳動(dòng)物到兩棲動(dòng)物的各種宿主為食，但這種能力如何進(jìn)化及其影響仍然未知。
雄性和雌性蚊子使用糖來(lái)促進(jìn)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(dòng)物宿主(例如人類)為食，并利用血液中的營(yíng)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(jìn)行血液喂養(yǎng)的專業(yè)化是獨(dú)一無(wú)二的，也是該團(tuán)隊(duì)研究的主要課題。
該團(tuán)隊(duì)的所有成員之前都研究過(guò)蚊子，但這些昆蟲(chóng)構(gòu)成了 Lahondère 和 Vinauger 研究計(jì)劃的基礎(chǔ)。在Lahondère 實(shí)驗(yàn)室，研究重點(diǎn)是吸血昆蟲(chóng)的熱生物學(xué)、生理學(xué)和神經(jīng)行為學(xué)。神經(jīng)行為學(xué)是對(duì)動(dòng)物自然行為的神經(jīng)基礎(chǔ)的研究，研究感覺(jué)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(shí)驗(yàn)室依賴于學(xué)習(xí)的蚊蟲(chóng)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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