來源 | 環(huán)球科學(xué)(ID:huanqiukexue)
撰文 | 二七
審校 | clefable
通常來說,11月的紐約市已經(jīng)進入了秋天,但在2011年的那個11月,紐約市民怎么也沒有想到,他們會在此時遭遇一場蚊子大暴發(fā)。
根據(jù)CBS News的報道,在整條84街上,即使關(guān)閉了門窗,也總有源源不斷的蚊子出現(xiàn)在屋內(nèi),幾乎所有居民都在拍打、抓撓。一位記者試著做了統(tǒng)計,在短短24小時內(nèi),他就在地下室捕獲了150只蚊子。這些蚊子似乎是從下水道和通風(fēng)管道進入了屋內(nèi)。當(dāng)?shù)鼐用褚脖黄扔H自動手,將室內(nèi)外所有裂縫、通風(fēng)口和排水管都用紗網(wǎng)封堵起來—這大概能減少一半的蚊子。
如今,這種蚊子已經(jīng)遍布地球上除南極洲之外的每一個大洲。它的名字叫“騷擾庫蚊”(Culex pipens f. molestus)。在關(guān)于這種蚊子的報道里,總會出現(xiàn)一些你能想象的、與蚊子有關(guān)最可怕的詞匯:“極其嗜血”“全年活躍”“專以人類為食”……
就是圖里的這種(圖片來源:Walkabout12/wikipedia CC-BY SA 3.0)
邪惡庫蚊
2011年的那個秋天并不是騷擾庫蚊第一次展現(xiàn)自己的威力。早在二戰(zhàn)期間,納粹德國對英國進行大規(guī)模轟炸,倫敦居民紛紛躲進地鐵隧道里求生。那時,他們就發(fā)現(xiàn)地鐵里生活著許多蚊子,這些蚊子不僅數(shù)量多,而且格外兇猛,一年四季都在咬人。騷擾庫蚊也因此得到了一個外號:倫敦地鐵蚊(London undergroung mosquito)。
圖片來源:U.S. National Archives and Records Administration/wikipedia
在地面上,其實生活著騷擾庫蚊的另一種近親——尖音庫蚊(
Culex pipiensf.
pipiens)。從外表來看,騷擾庫蚊和尖音庫蚊長得幾乎一模一樣,但它們的習(xí)性截然不同。
對人類來說,尖音庫蚊完全不會造成困擾,因為它們幾乎只以鳥類的血液為食。同時,由于尖音庫蚊生活在地面上,因此當(dāng)冬天來臨時,尖音庫蚊就會進入滯育狀態(tài)——這是一種類似冬眠的狀態(tài),尖音庫蚊會大幅降低自身的新陳代謝速率,以此熬過嚴酷的寒冬。
此外,和許多蚊子一樣,尖音庫蚊需要吸食一頓營養(yǎng)豐富的血液(雖然是鳥血),才能獲得足夠的營養(yǎng),來產(chǎn)下第一批卵。
相比之下,騷擾庫蚊卻演化出了一些堪稱邪惡的特質(zhì)。由于地鐵系統(tǒng)終年溫度適宜,騷擾庫蚊徹底拋棄了冬眠的習(xí)性,可以全年無休地繁殖。而且騷擾庫蚊的孑孓能從生長的水洼里獲取足夠的營養(yǎng),這樣一來,雌蚊在產(chǎn)卵前即使不吸血,也不會缺少養(yǎng)分,依然能順利產(chǎn)卵。這讓它們幾乎徹底失去了繁殖的限制,種群數(shù)量可以呈爆炸式增長。
雌蚊“不需要吸血”并不意味著它們“不吸血”,一有機會,騷擾庫蚊依然會瘋狂叮咬。而且它們不再以鳥類為食,而是盯上了哺乳動物——在地鐵隧道里,最多的哺乳動物就是人類和老鼠。
圖片來源:Y. Haba et al., 2025
城市居民
1999年,倫敦大學(xué)瑪麗王后和韋斯特菲爾德學(xué)院(后更名為倫敦瑪麗女王大學(xué))的兩位研究者曾深入倫敦地下采樣,嘗試對比倫敦地鐵隧道和地表的蚊子有哪些基因差異。他們發(fā)現(xiàn)騷擾庫蚊是一個獨立亞種,與尖音庫蚊存在生殖隔離,而且似乎并未發(fā)生過基因交流。研究者隨即提出,19世紀60年代倫敦地鐵隧道建成后,尖音庫蚊某次誤入了倫敦地鐵,隨后在地理隔離的作用下,在短短百年間在這里迅速演化出了騷擾庫蚊。
這個案例就像工業(yè)革命后變黑的樺尺蠖一樣,成為了人類影響導(dǎo)致生物快速演化的經(jīng)典案例。然而,人們逐漸發(fā)現(xiàn),在倫敦發(fā)現(xiàn)騷擾庫蚊的十幾年前,法國、丹麥、德國和蘇聯(lián)的地下室和化糞池中都有報告類似騷擾庫蚊的蚊子。甚至在19世紀,騷擾庫蚊可能就曾在埃及、克羅地亞和意大利等地叮咬人類。這讓一些研究者開始重新審視騷擾庫蚊的演化歷史。
關(guān)于騷擾庫蚊起源的兩種假說(圖片來源:Y. Haba et al., 2025)
最近,在一項發(fā)表于《科學(xué)》(
Science)的研究中,一個國際研究團隊收集了歐洲和非洲北部的357只尖音庫蚊和騷擾庫蚊,進行了全基因組測序,還原了騷擾庫蚊真正的演化史。這些證據(jù)表明,騷擾庫蚊不可能是在過去200年間在城市地下演化出來的,它們最早適應(yīng)人類環(huán)境的時間,可以追溯到更早。
一個重要的證據(jù)是,與歐洲其他地區(qū)相比,騷擾庫蚊的基因組更接近地中海盆地的尖音庫蚊,而非北歐的尖音庫蚊種群。而且,地中海東部地區(qū)的騷擾庫蚊種群,比倫敦地鐵隧道內(nèi)的騷擾庫蚊群體具有更高的基因多樣性,這意味著騷擾庫蚊在地中海東部地區(qū)存在的時間長得多。
根據(jù)騷擾庫蚊基因中的突變,它們的演化歷史遠比此前的悠久,至少可以追溯到1000年前,甚至可能是在2000年前。巧合的是,這個時間點恰好與中東地區(qū)農(nóng)業(yè)文明的發(fā)展時間高度吻合。
但無論演化自何時,騷擾庫蚊的故事都與人類息息相關(guān)。在論文中,研究團隊復(fù)原出了一段這樣的故事:早在1000多年前,就在地中海地區(qū)的人類棲息地,騷擾庫蚊完成了適應(yīng)性演化。
圖片來源:Y. Haba et al., 2025
這個過程或許就發(fā)生在尼羅河沿岸。原本這里的自然環(huán)境過于干旱,無法維持龐大的尖音庫蚊種群。但人類農(nóng)業(yè)的發(fā)展,和人群密集的定居點帶來了新的生態(tài)位。灌溉系統(tǒng)和廁所提供了豐富的繁殖地,而人類和家養(yǎng)牲畜則為雌蚊提供了穩(wěn)定的血液來源。此時,騷擾庫蚊誕生了,它們具備的這些適應(yīng)性改變,已經(jīng)為它們未來的城市生活做好了準備。
但騷擾庫蚊的演化并未就此停止。一旦在城市中站穩(wěn)腳跟,它們又會經(jīng)歷進一步演化——雌蚊不需要吸血就能產(chǎn)卵的能力或許就是這時被選擇出來的。直到人類開始建設(shè)地下建筑,這些已經(jīng)裝備齊全的蚊子發(fā)現(xiàn)了這處絕妙的生存環(huán)境,開始在地鐵隧道里如魚得水。
病毒的橋梁
如今,騷擾庫蚊的蹤跡已經(jīng)通過貿(mào)易航線與戰(zhàn)爭擴散到全球,美洲、歐洲、亞洲、非洲和大洋洲都出現(xiàn)了它們的蹤影。更重要的是,它們已經(jīng)成為了重要的公共衛(wèi)生問題。
雖然騷擾庫蚊和尖音庫蚊存在生殖隔離,但依然能夠產(chǎn)生雜交后代。實驗室結(jié)果顯示,它們雜交后代具有中間特性,會同時叮咬任何鳥類和人類。這讓它們成為了高效的媒介,會將原本僅限于鳥類群體的病原體傳播給人類。其中一種病原體就是西尼羅病毒,世界衛(wèi)生組織已經(jīng)將這一病毒視為全球危害最廣的蚊媒病毒之一。在美國,西尼羅病毒已經(jīng)形成了季節(jié)性的流行病。
這項《科學(xué)》的新研究也發(fā)現(xiàn),城市化程度越高,尖音庫蚊和騷擾庫蚊的雜交率就越高。這很可能是因為兩個亞種在城市里的接觸頻率會更加頻繁,同時這也導(dǎo)致,在人口更密集的城市中,西尼羅病毒向人類溢出的風(fēng)險也在增加。
現(xiàn)在,無論人類是否樂意,騷擾庫蚊都與家鼠、蟑螂、埃及伊蚊一起,共同構(gòu)成了與人類共生的城市生物群。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ady4515
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aam8327
https://www.nature.com/articles/6884120
https://www.cbsnews.com/newyork/news/exclusive-upper-west-side-mosquito-mystery/
https://www.newscientist.com/article/2467210-london-underground-mutant-mosquitoes-have-surprisingly-ancient-origins/
https://en.wikipedia.org/wiki/London_Underground_mosquito
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