夏天最讓人煩躁的,除了曬傷,大概就是蚊子包了。涂上防曬霜,再噴一層避蚊胺(DEET)驅(qū)蚊水,成了很多人出門前的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作。你多半覺得,那股特殊的氣味一散開,蚊子就該繞著你走。可是,一項(xiàng)剛發(fā)表的研究卻給出了一個(gè)讓人坐立不安的猜想:蚊子可能會(huì)學(xué)著把這股氣味,跟“開飯”聯(lián)系到一起。換句話說,你噴驅(qū)蚊水,在反復(fù)的“訓(xùn)練”下,不僅沒趕走它們,反而像搖響了一個(gè)開餐鈴。
這項(xiàng)研究發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《實(shí)驗(yàn)生物學(xué)雜志》上,牽頭的是弗吉尼亞理工大學(xué)的生物化學(xué)家克萊芒·維諾熱(Clément Vinauger)。他們盯上的是我們很熟悉的埃及伊蚊(Aedes aegypti),就是那種能傳播登革熱、寨卡病毒、黃熱病和基孔肯雅熱的小壞蛋。研究團(tuán)隊(duì)做了一件聽起來有點(diǎn)像馴獸師才會(huì)干的事:用巴甫洛夫條件反射的方法,來試探蚊子究竟能不能把驅(qū)蚊劑的氣味重新編碼成“食物來了”的信號(hào)。
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這件事的起點(diǎn),其實(shí)源于我們對(duì)DEET一貫的信任。讓我們先把時(shí)間軸往回?fù)芤稽c(diǎn)。避蚊胺這個(gè)化合物,1946年由美國(guó)陸軍開發(fā),1957年進(jìn)入民用市場(chǎng)。它的名字本身就是一串化學(xué)結(jié)構(gòu)的縮寫——二乙基甲苯酰胺。幾十年下來,只要按照說明書使用,它被普遍認(rèn)為是安全的。夏天一到,從隨手噴霧到戶外專用乳液,配方里總少不了它。人們用得越多,越容易形成一個(gè)慣性判斷:只要噴了,蚊子就咬不到我。可是,蚊子并不是沒有腦子的化學(xué)感受器。它們會(huì)學(xué)習(xí),而且學(xué)得還挺快。
地球上一共有超過3500種已知的蚊子,這些昆蟲在演化上堪稱奇跡般的存在,擅長(zhǎng)利用各種感官信息來尋找宿主,并且能根據(jù)環(huán)境變化快速調(diào)整自己的行為。維諾熱的團(tuán)隊(duì)此前就證明過,蚊子能記住并主動(dòng)避開那些曾經(jīng)動(dòng)手拍打它們的人。這種“記仇”能力意味著,它們不是靠死板的程序指引覓食,而是會(huì)把經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換為策略。他們還發(fā)現(xiàn),蚊子能將嗅覺和視覺結(jié)合起來,精準(zhǔn)地追蹤人類。更讓人意外的是,某些香皂的氣味,會(huì)讓蚊子格外喜歡或者格外討厭靠近特定的人。維諾熱在一次聲明里這樣評(píng)價(jià)自己的研究對(duì)象:“蚊子在處理環(huán)境信息方面相當(dāng)了得。我們想弄清楚的,不光在于它們?cè)趺刺綔y(cè)到我們,還包括它們的大腦如何解讀這些線索,并最終將其轉(zhuǎn)化為行為。”
這句話就是理解這次新實(shí)驗(yàn)的鑰匙。你想,如果蚊子能把抽象的信號(hào)——比如拍擊的振動(dòng)、某種香味——和“這頓飯危險(xiǎn),快逃”或者“這個(gè)人分外可口”掛鉤,那么它們?yōu)槭裁床荒馨袲EET的氣味也重新定義一回呢?
實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)非常巧妙,簡(jiǎn)直是把蚊子當(dāng)作一群小型學(xué)員。實(shí)驗(yàn)人員先在一塊織物網(wǎng)后面約束住蚊子,然后端出了一袋溫?zé)岬难骸f實(shí)話,對(duì)蚊子來說這就是滿漢全席。血袋恰好放在它們夠不著的位置,以此來觀察它們有多積極地用口器去戳刺那塊網(wǎng)。毫無意外,在沒有任何干擾氣味的時(shí)候,蚊子對(duì)血液趨之若鶩,尤其是當(dāng)研究人員真的把血袋降低、讓它們成功飽餐時(shí),那種“獎(jiǎng)勵(lì)”的感覺會(huì)達(dá)到頂點(diǎn)。
緊接著,DEET登場(chǎng)了。當(dāng)血袋周圍被釋放出濃度明顯的避蚊胺氣味時(shí),蚊子們的態(tài)度來了個(gè)一百八十度大轉(zhuǎn)彎。它們一開始會(huì)主動(dòng)避開這場(chǎng)本來觸手可及的大餐。這符合我們所有人的預(yù)期:DEET確實(shí)能讓蚊子不想靠近。可是,實(shí)驗(yàn)最核心的部分到這里才剛剛開始。
維諾熱的團(tuán)隊(duì)開始試著把“DEET氣味”和“獲得食物”這兩件原本相反的事情綁定在一起。他們采用的,正是那種讓你立刻聯(lián)想到搖鈴鐺喂狗的經(jīng)典范式:20世紀(jì)初,神經(jīng)生理學(xué)家伊萬·巴甫洛夫讓狗在聽到鈴聲后吃到食物,久而久之,即使只響鈴不給食物,狗也會(huì)分泌唾液。那么,如果把鈴聲換成避蚊胺的氣味,把食物換成溫?zé)岬难海米訒?huì)不會(huì)也形成同樣的反射?
他們的做法是,先讓蚊子享用20秒的血液大餐,而在進(jìn)食的最后10秒鐘里,往裝置里注入DEET的氣味。這樣,在蚊子最滿足、最沉浸于“吃到飽”的那一瞬間,那股原本令人不快的化學(xué)氣味就會(huì)不請(qǐng)自來,與“獎(jiǎng)勵(lì)”一起涌入大腦。這個(gè)過程并不只做一次。他們?cè)谑状斡?xùn)練后,又把同樣的程序重復(fù)了三個(gè)回合,讓蚊子有充分的機(jī)會(huì),把DEET的出現(xiàn)與“剛才我正在吃大餐”的記憶進(jìn)行配對(duì)。
那么,訓(xùn)練結(jié)束以后會(huì)發(fā)生什么?研究人員接下來的觀察,就是整個(gè)研究最讓人警覺的部分。他們記錄了蚊子對(duì)單獨(dú)出現(xiàn)在面前的DEET氣味作何反應(yīng)——也就是說,不給血,只給氣味。雖然文章沒有一板一眼地羅列出所有統(tǒng)計(jì)數(shù)字,但根據(jù)維諾熱在采訪中透露的態(tài)度,以及“它們甚至可能被吸引”這樣的表述,結(jié)果的方向已經(jīng)相當(dāng)清晰:經(jīng)過短期學(xué)習(xí)后的蚊子,在面對(duì)原本應(yīng)該回避的避蚊胺時(shí),不再表現(xiàn)出強(qiáng)烈的厭惡,反而出現(xiàn)了更多試探性的刺戳動(dòng)作,好像在期待著一袋溫暖的血液會(huì)跟著這股氣味一起降下來。
維諾熱把這種擔(dān)憂說得非常直白:“如果有人涂抹了DEET,隨著時(shí)間推移,皮膚表面的濃度下降,但仍然有蚊子成功叮咬到了他,那么這種昆蟲可能就開始把這種氣味跟‘獎(jiǎng)勵(lì)’聯(lián)系起來。這是我們?cè)谒伎简?qū)蚊劑在真實(shí)世界里如何使用的時(shí)候,必須認(rèn)真對(duì)待的一種可能性。”請(qǐng)注意他的用詞,是“可能”,是“應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待的可能性”,而不是“已經(jīng)證實(shí)”。這正是科學(xué)界面對(duì)復(fù)雜行為研究時(shí)該有的謹(jǐn)慎。
那么,整個(gè)事情的關(guān)鍵詞就變成了一對(duì)看似矛盾卻又共存的現(xiàn)實(shí)。正方認(rèn)為,DEET作為驅(qū)蚊劑行之有效,短期內(nèi)能阻斷蚊子的趨近行為,這是大量事實(shí)支撐的;反方的證據(jù)則指出,蚊子擁有靈活的學(xué)習(xí)機(jī)制,如果人們使用方式不當(dāng)——比如只噴一點(diǎn)點(diǎn),或者長(zhǎng)時(shí)間不補(bǔ)涂——那么在經(jīng)歷幾次“帶著DEET味道仍然飽餐一頓”的體驗(yàn)后,蚊子完全有可能重新評(píng)估驅(qū)蚊劑的氣味含義。一旦這種聯(lián)結(jié)建立起來,原本意在驅(qū)避的信號(hào),就可能走向反面。正反兩方的邏輯都不是空穴來風(fēng),但把二者放在一起,我們看到的不是非黑即白的“DEET有用還是沒用”,而是一個(gè)動(dòng)態(tài)演化、隨時(shí)隨地在變化的微觀互動(dòng)關(guān)系。
再往下細(xì)想,這個(gè)機(jī)制背后折射出的,其實(shí)是蚊子大腦里一套遠(yuǎn)比我們想象中更高級(jí)的信息處理系統(tǒng)。過去,我們常常把蟲子本能跟簡(jiǎn)單反射劃等號(hào),以為噴了驅(qū)蚊劑,蚊子聞到了就會(huì)掉頭飛走。但越來越多的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)告訴我們,蚊子不是只會(huì)執(zhí)行出廠設(shè)置的低端機(jī)器。它們?cè)趯W(xué)習(xí)里體現(xiàn)出的靈活性,甚至跟某些脊椎動(dòng)物有遙相呼應(yīng)的影子。比方說,之前的實(shí)驗(yàn)顯示它們能夠記住“誰打過我”,并在后續(xù)的幾個(gè)小時(shí)里持續(xù)避開那個(gè)特定的人類氣味圖譜。這相當(dāng)于把一次不愉快的經(jīng)歷存進(jìn)了某種短期記憶,并在后續(xù)決策
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