本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

這是一位國外網友貼出來的照片,一隻蚊子看起來喫飽喝足的蚊子,停留在一個驅蚊器的外殼表面,悠然自得。此時驅蚊器已經通上電源,處於工作狀態,說好的驅蚊效果呢?蚊子都“兵臨城下”了……

其實,不是蚊子變囂張了,也不是驅蚊器不管用了,我們可能誤解驅蚊器了。要解釋這個看似奇怪的現象,我們得先從蚊子說起,然後再解釋驅蚊器的工作原理。

蚊子,雄性和雌性的飲食習慣非常不一樣,雄性一般以植物的汁液爲食。而雌性蚊子則主要以哺乳動物的血液爲食,因爲它們要產卵,就必須從血液中獲得足夠的營養成分,因此,我們共同的敵人應該是那些雌性蚊子。

那麼蚊子是怎麼找到我們的呢?蚊子的視力並不好,不像我們人類,看到一隻烤全羊就知道那是可以喫的,看到一輛汽車就知道那是不可以喫的。在蚊子的眼裏,可能一個人和一輛摩托車沒什麼區別。但它們會被我們人類發出的氣味所吸引。人體會自然地散發出一種特殊的香味,這種香味是由人體分泌的各種化學物質產生的,如乳酸和其他羧酸。當你做高強度的運動時,你身體的氧水平會大大下降,然後你的身體必須分解碳水化合物來獲得能量,而這個過程就會導致肌肉中產生乳酸。

蚊子用它們的觸角上的“氣味探測器”(一種受體)來探測這種氣味。它們的觸角上還有一個特殊的味覺受體,主要對二氧化碳過敏,因此你產生的二氧化碳也會吸引它們。沒錯,運動之後確實很招蚊子叮咬。

既然蚊子是通過受體來找到我們的,那麼我們只要破壞它們的受體的功能,就可以使它們變成真正的“瞎子”,進而無法發現我們,我們就不會被它們叮咬了。你可能還會問,爲什麼我們不能直接殺滅它們?因爲如果我們使用有毒的化學物質直接殺死蚊子,也會對我們人類或其他動物產生不好的影響。(總不能殺敵一千自損八百吧……)因此,擺脫它們的最好辦法就是擾亂它們的神經系統,這就是驅蚊器要做的事。

電熱驅蚊器的工作原理非常簡單,如下圖所示。一個完整的電熱驅蚊器應該包含有一根燈芯,一個用來裝殺蟲劑的容器和一個高電阻線圈。燈芯主要由多孔的黏土物質製成,它負責通過毛細管作用把殺蟲劑液體吸到外部。而容器中裝的液體中,含有足以擾亂蚊蟲神經系統的殺蟲劑——一種叫做擬除蟲菊酯的有機化合物。同時液體中還含有脫臭煤油,一種易揮發物質,能夠讓殺蟲劑在加熱時更快蒸發。

當驅蟲器接通電源時,電流通過那個高電阻線圈,它的高電阻會使它升溫,進而把液體殺蟲劑從燈芯中蒸發到你房間裏的空氣中。(如果你家剛好停電了,你可以像下圖一樣,用一根蠟燭加熱一根銅線來使燈芯中的殺蟲劑蒸發,但是要注意安全。)

當這些蒸汽進入蚊子體內時,殺蟲劑會損壞蚊子的神經細胞。神經細胞主要依靠鈉離子來傳遞信號,當它們知道自己在遭受破壞時,作爲一種防禦機制,神經細胞的軸突中的鈉離子通道會關閉。隨着時間的推移,再也沒有電信號通過軸突,蚊子體內的許多神經細胞被阻擋,無法傳遞信號。最終,蚊子再也不能協調它的身體並通過它的受體來找到我們了。

神經細胞

也就是說,驅蚊器的作用並不是直接殺死蚊子,而是讓它們“變傻”,變成一隻“植物蚊”。你看到的停留在驅蚊器外殼上的蚊子,其實是一隻“傻蚊子”,它甚至意識不到自己停留在一個驅蚊器上。因此,不是驅蚊器不行,而是蚊子已經傻了……

相關文章