圖/yapei
文/穿山甲
提起蚊子,大家馬上就會聯想到腦中那揮之不去又惱人的嗡嗡聲,被叮咬後那種奇癢無比的感覺,總叫人難以忍受,但蚊子小小身軀的背後,其實隱藏了令人驚奇的生存法則。
相信每個人都有被開水燙到的經驗,喝水時如果沒有確認溫度,在熱水到口的瞬間,你可能會被嚇得立即吐出來。人類正常的平均體溫為37℃,而蚊子的體溫通常低得多。依據攝血對象不同,如鳥類體溫比哺乳類更高,溫差可高達20℃~25℃。那麼當蚊子在吸到比自身體溫高出好幾度的血液時,蚊子難道不會覺得燙嗎?
飽餐一頓 高溫挑戰
蚊子作為一種變溫動物,體溫並不恆定,需要依靠外界環境來調節。蚊子的體型很小,對溫度也非常敏感,恆溫動物的血對蚊子或體內的微生物都算是非常高溫。因此體溫調節對蚊子來說是件大事,因為過高或過低的溫度,都可能對本體造成嚴重的生理反應,進而影響蚊子的活動與繁衍能力。
相關研究顯示,蚊子在吸到高溫的血後,體內的抗熱休克機制就會啟動,快速地表現熱休克基因,且大量地合成熱休克蛋白,防止細胞遭受高溫破壞而變性,讓蚊子可以抵抗高達10℃以上的體溫變化。此外,由於血液的主要成分為水,蚊子在吸血後,也要保持體內液體的平衡,即時排出過量的水分。
在留下血液中營養的同時,蚊子會加速排尿,在腹部末端形成一顆液滴,將熱轉移到液滴上,透過液滴蒸發的過程,讓熱逸散至環境中,同時降低攝血導致體溫急遽變化的影響,部分種類的蚊子甚至會將紅血球一併排出。排泄也有助減少體重,增加移動靈敏度,減少被吸血者發現與攻擊風險。
對抗溫血 各顯神通
除了蚊子以外,其牠昆蟲採取的策略也不全然相同。有些吸血昆蟲進食速度非常快,以致進食時無法進行任何體溫調節。像是采采蠅吸血的時間不到一分鐘,這樣做的好處是減少停留在宿主身上的時間,防止被擊殺。牠們可以僅憑合成熱休克蛋白質,來承受攝入溫血產生的熱衰竭。維持高體溫也可以增加產奶量,使子宮內的幼蟲獲取足夠的營養。高體溫也能促進新陳代謝,使消化更快更有效。
接吻蟲則是依靠熱交換的原理來降溫,研究發現,攝血時接吻蟲頭部溫度接近血液溫度,而腹部溫度則與環境溫度較近。攝入的血液在消化道中移動,消化與血淋巴系統僅由一層薄薄的細胞隔開,兩者移動的方向相反,讓熱能可以有效傳遞至血淋巴,再傳遞至體表逸散。此外,溫血也能增加昆蟲的心率,提供冷卻系統更多的血淋巴。
部分蜱蟲在攝血過程中,則會透過背部表面的基節腺分泌液體來降溫。事實上吸血後馬上啟動降溫,還有意想不到的效果,這種效果在接吻蟲與蜱蟲中更加明顯,因為牠們可以在宿主身上群居,當一隻吸血後體溫上升的昆蟲,身上散發的熱量會吸引其牠幼蟲,進而刺穿身體被同類飽餐一頓,所以立即降溫可以減少被同類攻擊的風險。
對人類來說,蚊子的叮咬帶來的是癢與不適,但對昆蟲來說,每一餐都是對生命的挑戰。小小的身軀必須直面高溫的煎熬,確保自身不會因為攝血而過熱。其牠吸血昆蟲也各自發展出獨特的降溫方式,展現生物面對嚴酷環境的生存智慧。