为什么蚊子的嘴可以穿透人类皮肤组织吸到血?

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蚊子是由大约3500种小型昆虫组成的一个群体,在一定程度上可以称它们是苍蝇的一种(双翅目)。

蚊子大约在2亿2600万年前从其他昆虫分化而来。最早发现的原始蚊子化石已有9000多万年的历史,而与现代蚊子相似的化石已有7900万年的历史。与现代蚊子相同的化石中,最早的也已距今4600万年。

图 蚊子化石示意图

蚊子叮咬能够传播疾病:蚊子叮咬后传播给宿主的唾液会引起瘙痒和皮疹。此外,许多种类的蚊子通过叮咬注射或摄入致病生物体,从而成为传播疟疾、黄热病、基孔肯雅热、西尼罗病毒、登革热、丝虫病、寨卡病毒和其他虫媒病毒等疾病的媒介。据不完全统计,蚊子杀死的人比任何其他动物都要多,每年因蚊子叮咬丧命的人数超过70万人。

那么蚊子叮咬是如何刺入人类皮肤组织的呢?

蚊子吸血的关键:口器

蚊子的口器是非常特殊的,尤其是雌性蚊子的口器,大多数蚊子的口器都适合刺破皮肤然后吸血。除了吸血,雌性蚊子通常还喝各种富含可溶性糖的液体,如花蜜和蜜露,以获得所需的能量。为此,它们的吸血口器是完全足够的。相反,雄性蚊子不是吸血动物

,他们只喝含糖的液体。因此,他们的口器在进化过程中不需要像雌性蚊子一样的专业。

图 成年蚊子解剖图

从外表看,蚊子最明显的进食结构是喙。更具体地说,喙的可见部分是唇,唇形成了包裹其余口器的鞘。当蚊子第一次落在一个可能的寄主身上时,它的口器完全被这个鞘包裹着,它会在唇的不同部位触碰到皮肤。有时,它会马上开始咬人,而有时,它会四处乱戳,这显然是在寻找合适的地方。偶尔,它会徘徊相当长的时间,最终不咬就飞走了。据推测,这种探测是为了寻找一个血管容易到达的地方,但确切的机制尚不清楚

雌蚊不把唇插入皮肤,当蚊子开始叮咬时,它会弯成弓形。唇尖仍然与受害者的皮肤接触,作为其他口器的向导。除唇外,共有六个口器:下颌骨两个,上颌骨两个,下咽和唇。

  • 下颚和上颌骨用于刺穿皮肤。下颚是尖的,而上颌骨末端是扁平的。为了使下颚和上颌骨进入皮肤,蚊子吸血时会前后移动它的头。

  • 下咽和唇都是中空的。叮咬时带有抗凝血剂的唾液被泵入下咽以防止凝血。

蚊子要想真正获得一顿吸血大餐,就必须避开脊椎动物的生理反应。蚊子和所有的吸血节肢动物一样,有一种机制可以有效地用它们的唾液阻断止血系统——即唾液中含有分泌蛋白的混合物。蚊子唾液的作用是减少血管收缩、血液凝结、血小板聚集、血管生成和免疫,并引起炎症。一般来说,吸血节肢动物唾液至少含有一种抗凝血、一种抗血小板和一种血管舒张物质。蚊子唾液的组成相对简单,因为它通常含有不到20种显性蛋白质。

科学家正在尝试利用蚊子唾液造福人类,因为蚊子唾液成分是一个很有前景的应用,即用来开发抗凝血药物,如凝血抑制剂和毛细血管扩张剂,这可能对心血管疾病具有治疗和缓解作用。

结论

上述回答了蚊子的吸血原理和相关知识,希望我的回答对您能够产生帮助。


工学脑洞


这个问题很好,因为夏天到了,讨厌的蚊子就要来啦,给人们造成了很大的困扰,而我们居然不知道这个可恶的小家伙是怎么做到吸血的。

首先通过一个动图看看蚊子怎么探寻血管的,可以看到蚊子吸血器不像想象中那样是一根硬性刚体,而是一个非常灵活和构造相对复杂的软体组织。那它是怎么构成的以及是怎么工作的呢?

下图为蚊子吸血器,也就是我们常见的长鼻的内部构造,它是由上下唇,上下颚,舌组成。一个长鼻有两个上颚,两个下颚,一个舌(也称下咽部),一个下唇,这也是蚊子赖以生活的“六把剑”。上唇一般不进入皮肤,就像一个吸盘一样在皮肤的表面。

上下颚就是题主关注的,用来切开皮肤的,上颚有尖端可以刺穿皮肤,然后深入寻找血管。下颚虽然比较平滑,但两次有牙齿帮助打开皮肤,以便其他部位进入皮肤。

舌和下唇其实就是空的管子,就是用来吸血和运输其他物质使用的。其中舌是用来释放唾液的,这些唾液很强大,使我们的血管扩张,阻止我们的免疫反应,并润滑长鼻的其他部分。下唇是用来把吸血上来的,运输到蚊子的体内,蚊子的吸血的工作就完成了。

当然这只有雌性蚊子会这么干,因为它们需要血液才能产卵延续后代,雄性不用延续后代且生理构造上的缺陷不能吸血。怀着我们的血液去繁衍它们的后代,想想也挺可恶的。


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