蚊子的“吸管”為什麼能扎入人的皮膚?

有句話送給大家


夏天戶外乘涼的時候,如果要評選最討厭的生物沒有之一的話,絕對是蚊子。

蚊子的誕生歷史早於恐龍

地球早在寒武紀生命大爆發之時,節肢動物迅速發展,蚊子(昆蟲綱雙翅目長角亞目蚊科)就是一個興盛繁茂的種族了,比起人類熟知的史前巨獸恐龍來說,還早了快1億年。

蚊類是部分飛行類(雙翅目)節肢動物逐漸發展而來的,但是它們進化中最顯著的變化就是出現刺吸式口器,因為一開始它們並不是吸血的。直到哺乳類動物出現,並且順利的成為地球的主宰,吸血性蚊子的進化之路才正式開啟。

至於人類淪為蚊子殘害的對象,那其實並不能全怪蚊子本身,誰讓人類目前是整個地球上數量最多,且最容易被蚊子找到的哺乳類動物呢!

陰差陽錯的,人類就這樣被蚊子盯上了。

蚊子的吸管絕對是吸血利器

蚊子的“吸管”可不是普通的吸管那麼簡單,蚊子的吸管我們稱之為口針,而口針能夠刺入皮膚,則主要依賴兩個關鍵的部件:上唇和下顎。

蚊子上唇尖端部位很尖,曲率半徑約為100~200納米,這麼小的“針尖”,人類目前的工業科技也難以廣泛複製。普通的金屬材料製作的縫衣針的針尖曲率半徑為100微米,而工業純鐵晶粒尺寸為1-100微米。

對單位有困難的同學看這裡,1微米(um)=1000納米(nm),人類的針尖曲率是蚊子的1000倍!

光是上唇尖端已經如此厲害,蚊子的下顎尖端同樣不逞多讓,一樣特化到近乎極致,曲率半徑約為幾百個納米。而且,它下顎的外側和內側均長著一排微小而精緻的鋸齒狀結構,這些鋸齒的齒尖更為鋒利,曲率半徑約為50~150微米。

科學家們用納米壓痕技術,對蚊子上唇與下顎的力學性質進行分析,結果發現:其彈性模量與聚合物材料相當,表面硬度則可媲美金屬材料,並且越接近尖端表面硬度越高。簡單的說,蚊子的口針結構,內柔外剛,實乃不可多得的穿刺利器!

我們通過高速攝像機還發現,蚊子口針刺入皮膚,並不是一個勁的蠻幹,而是一個動態衝擊的過程:蚊子上唇尖端首先以10-15HZ的頻率,刺破皮膚表面;然後,再以6-8HZ的頻率逐漸深入皮膚深處;最後以3-5HZ的頻率抵達最深處毛細血管,從而完成整個吸血過程。

人體皮膚表示,這樣的我們扛不住啊

說完了蚊子自身的強大,再補充幾句我們自身的皮膚介紹吧。

皮膚是構成人體與外界直接接觸的重要器官,具有保護肌體以防禦外界侵害,感受刺激,分泌,調節體溫,維持水鹽平衡與物質新城代謝等作用。

簡單來說,皮膚是一種柔軟富有彈性的屬軟組織,其重量占人體總重量的8%,是人體最大的組織器官;表面看來皮膚近似一層薄膜,但如果放大到納米級程度來看的話,還不如一層漁網呢。

人體內的血管如同地球上縱橫交錯的河流,分佈在我們身體內的每個角落,而毛細血管,比頭髮絲還細得多,用肉眼是看不見的,直徑只有5-20微米。毛細血管中只能通過單個的單細胞。毛細血管就像灌溉渠道一樣,把血液送到人體各個部位。

難怪在蚊子眼中,人類真是一個完美的香噴噴的又隨處可見的食品倉啊!

結語

只有死去的蚊子才是好蚊子!


貓先生內涵科普


俗話說:“沒有金剛鑽,不攬瓷器活”,蚊子靠吸血為生,必然有它特殊的本領。蚊子的“吸管”雖小,可都是高精尖的吸血神器,動物學家研究發現,這根小小的“吸管”來頭不小。

蚊子“吸管”的秘密1:鋒利無比

蚊子刺入皮膚的“吸管”專業名稱叫口針,主要包括兩個關鍵部位:上唇和下顎。

上唇尖端部位很尖,尖到什麼程度呢?專業的測量顯示,曲率半徑約為100~200納米,這是一個什麼概念?一般金屬材料製作的針尖都是微米級的,不是一個量級!

再來說下顎,蚊子的下顎也是相當鋒利,曲率半徑約為幾百個納米,而且下顎還有一些鋸齒狀的尖牙,這讓蚊子的口針鋒利加倍!而且尖牙數量越多,鋒利程度越高,像主要吸食人類血液的蚊子鋸齒數目為14個,而吸食家畜血液的蚊子鋸齒數目更多。

蚊子“吸管”的秘密2:可彎可直

當然,蚊子的口針還遠不止鋒利這一個武器,動物學家通過測量蚊子上唇與下顎的力學性質發現:蚊子的口針靠下的部位很有彈性,越靠近尖端表面越硬,正是這個內柔外剛的力學性質使得蚊子口針不但能輕易刺入皮膚,還可以在皮下自由彎曲,以尋找毛細血管。可彎可直,簡直要逆天啊! 

蚊子“吸管”的秘密3:震動得剛剛好

光有鋒利和彎曲自如的本領還不夠,蚊子“吸管”還可以震動。動物學家用高速攝像機觀察發現,蚊子口針刺入皮膚的過程並不是簡單刺入,而是邊震動邊刺入,這就類似於打鑽機在鑽探堅硬物體的震動一樣,無堅不摧啊,為了生存,蚊子真是無所不能!#奇妙的動物#


不哈韓的小韓


首先,雌蚊和雄蚊對比,雄蚊是不叮人的。

這貨用喙proboscis刺穿皮膚尋找血管,其實是有個保護鞘包裹的,在扎入皮膚的時候保護鞘會縮回彎曲。顯微鏡下撥開保護鞘,裡面有六根針!最外側的兩根針是有鋸齒的,為了劃開我們的表皮,這些針太尖,以至於我們很難察覺自己被刺了。將水分擠出相當於濃縮紅細胞,收集更多營養。不僅如此,另外一根針還會向體內注射一種化學物質,防止凝血?最後還會吐口水。。。某些病毒就是在這個過程中傳播。。。


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