蚊子吸食人血的历史非常悠久——远远超过科学家们曾经意识到的时间。
曼彻斯特大学研究人员的一项新的基因分析表明，几种东南亚疟蚊在 290 万至 160 万年前就开始偏爱人血——远早于现代人类的出现。
时间与直立人（我们早期人类祖先之一）的出现时间吻合，这暗示着蚊子可能在人类在该地区扩张的早期浪潮中就开始专门吸食人血。
这一发现表明，蚊子的 DNA 可能保存着古代人类活动的意外记录，揭示了昆虫与我们祖先之间的早期互动如何帮助塑造了至今仍然存在的疾病风险。
蚊子叮咬如何传播疾病
人类血液能使蚊子变成病媒——一种在宿主之间传播疾病并助长疫情爆发的动物。
当蚊子叮咬感染者时，它会沾染寄生虫，并在下次叮咬时通过唾液将寄生虫传染给其他人。
全球约有3500种蚊子，但只有少数几种特别偏爱吸食人血。正因如此，大多数蚊媒疾病都由这几种蚊子传播。
事关重大。据估计，2022年疟疾在全球造成2.49亿例病例和60.8万人死亡，因此蚊子选择宿主关乎生死。
东南亚还是一块完整的陆地时
数百万年前，东南亚大部分地区形成了一个被称为巽他陆架的巨大陆地，如今那里分布着许多现代岛屿。
海平面下降和森林的移动不断地为该地区的动物迁徙开辟和封闭通道。蚊子则追逐那些最容易接触到的宿主。
这些森林里生活着白蚊属（Leucosphyrus）蚊子，这是一群密切相关的蚊子，其中包括叮咬猴子和叮咬人类的蚊子。
由于这些物种拥有共同的祖先，它们的分化为研究蚊子何时何地开始攻击人类提供了一个难得的机会。
在蚊子开始攻击人类之前
在一些蚊子开始叮咬人类之前，它们的祖先主要以生活在森林树冠高处的非人类灵长类动物为目标。
在树梢上，灵长类动物宿主是可以预测的，蚊子的捕猎行为也集中在森林阴凉的上层。
但随着气候变化导致部分雨林植被稀疏，越来越多的动物开始在林地上活动。生活在地面的哺乳动物突然变得更容易成为猎物。
一些蚊子也跟着他们下来了。
“这种进化转变可能成为了人类进食行为的桥梁，”在曼彻斯特大学攻读博士学位期间进行这项研究的乌帕萨纳·沙姆桑德尔·辛格说道。
气味如何引导蚊子叮咬
蚊子主要依靠嗅觉从远处寻找宿主。一种叫做嗅觉受体的特殊蛋白质可以探测空气中的气味分子，引导蚊子找到潜在的血源。
改变这些受体并非易事。蚊子追踪的是复杂的混合气味信号，这意味着通常需要进行多项基因改变才能改变它们的偏好。
研究人员认为，在白足虫属（Leucosphyrus）中，基因交换的爆发可能加速了这些变化。
这种复杂的基因连接或许可以解释为什么只有极少数蚊子物种进化出了对人血的强烈偏好。
远古人类成了蚊子的攻击目标
爪哇岛的化石表明，直立人大约在 180 万年前生活在印度尼西亚——正好是该研究中确定的蚊子出现时间线的中间位置。
那时，不断增长的直立行走的人类祖先群体可能提供了一种新的、可靠的血液来源。
蚊子进化和人类化石的年代吻合表明，现代人类并非引发蚊子摄食行为转变的必要条件。
虽然蚊子的 DNA 不能取代考古证据，但它可以帮助研究人员缩小早期人类塑造当地生态系统的地点和时间范围。
对人血的偏好
如今，有好几种蚊子都特别偏爱叮咬人类。但基因证据表明，这种行为可能只在白蚊属（Leucosphyrus）中出现过一次。
改变嗅觉和行为需要多次基因改变，因此一次成功的进化转变可能已经扩散到相关的蚊子种群中，而不是反复进化。
甚至在现代人类出现之前，早期人类祖先就可能提供了足够多的、稳定的血餐，从而锁定了这种偏好。
确定涉及的具体气味基因或许能揭示蚊子进化出新的宿主偏好的速度有多快。
对现代疾病风险的启示
如今，人类正不断向森林边缘和野生动物栖息地深处迁移，这为蚊子与人类接触创造了新的机会。
随着人类与蚊虫接触次数的增加，自然选择可能会偏爱那些更常叮咬人类的蚊子——尤其是在森林被农田、道路和居民区取代的地方。
了解蚊子何时开始叮咬人类，有助于公共卫生研究人员预测哪些物种可能会演变成未来的疾病传播媒介。
这种洞察力在疟疾仍然普遍存在的地区尤为重要，因为新的蚊子种类可能会开始传播人类病原体。
研究的局限性
确定昆虫的远古历史通常依赖于分子钟——一种通过 DNA 变化来估算时间的方法。
由于蚊子化石稀少，研究人员借鉴了果蝇的突变率，并对其进行调整以用于蛋白质编码区域。
为了检验他们的估计，研究团队比较了核 DNA 和线粒体 DNA 的时钟，结果显示它们的基因分支时间相似。
然而，这些结果取决于对突变速度的假设。如果突变速度发生变化，关键分化的时间也会随之改变，这意味着与直立人的明显重叠应谨慎解读。
即使存在这种不确定性，蚊子基因组也揭示了一个引人注目的模式：古代人类的扩张可能与蚊子宿主选择的持久转变同时发生，而这种转变至今仍然影响着疾病风险。
蚊子吸食人血的历史非常悠久——远远超过科学家们曾经意识到的时间。
曼彻斯特大学研究人员的一项新的基因分析表明，几种东南亚疟蚊在 290 万至 160 万年前就开始偏爱人血——远早于现代人类的出现。
时间与直立人（我们早期人类祖先之一）的出现时间吻合，这暗示着蚊子可能在人类在该地区扩张的早期浪潮中就开始专门吸食人血。
这一发现表明，蚊子的 DNA 可能保存着古代人类活动的意外记录，揭示了昆虫与我们祖先之间的早期互动如何帮助塑造了至今仍然存在的疾病风险。
蚊子叮咬如何传播疾病
人类血液能使蚊子变成病媒——一种在宿主之间传播疾病并助长疫情爆发的动物。
当蚊子叮咬感染者时，它会沾染寄生虫，并在下次叮咬时通过唾液将寄生虫传染给其他人。
全球约有3500种蚊子，但只有少数几种特别偏爱吸食人血。正因如此，大多数蚊媒疾病都由这几种蚊子传播。
事关重大。据估计，2022年疟疾在全球造成2.49亿例病例和60.8万人死亡，因此蚊子选择宿主关乎生死。
东南亚还是一块完整的陆地时
数百万年前，东南亚大部分地区形成了一个被称为巽他陆架的巨大陆地，如今那里分布着许多现代岛屿。
海平面下降和森林的移动不断地为该地区的动物迁徙开辟和封闭通道。蚊子则追逐那些最容易接触到的宿主。
这些森林里生活着白蚊属（Leucosphyrus）蚊子，这是一群密切相关的蚊子，其中包括叮咬猴子和叮咬人类的蚊子。
由于这些物种拥有共同的祖先，它们的分化为研究蚊子何时何地开始攻击人类提供了一个难得的机会。
在蚊子开始攻击人类之前
在一些蚊子开始叮咬人类之前，它们的祖先主要以生活在森林树冠高处的非人类灵长类动物为目标。
在树梢上，灵长类动物宿主是可以预测的，蚊子的捕猎行为也集中在森林阴凉的上层。
但随着气候变化导致部分雨林植被稀疏，越来越多的动物开始在林地上活动。生活在地面的哺乳动物突然变得更容易成为猎物。
一些蚊子也跟着他们下来了。
“这种进化转变可能成为了人类进食行为的桥梁，”在曼彻斯特大学攻读博士学位期间进行这项研究的乌帕萨纳·沙姆桑德尔·辛格说道。
气味如何引导蚊子叮咬
蚊子主要依靠嗅觉从远处寻找宿主。一种叫做嗅觉受体的特殊蛋白质可以探测空气中的气味分子，引导蚊子找到潜在的血源。
改变这些受体并非易事。蚊子追踪的是复杂的混合气味信号，这意味着通常需要进行多项基因改变才能改变它们的偏好。
研究人员认为，在白足虫属（Leucosphyrus）中，基因交换的爆发可能加速了这些变化。
这种复杂的基因连接或许可以解释为什么只有极少数蚊子物种进化出了对人血的强烈偏好。
远古人类成了蚊子的攻击目标
爪哇岛的化石表明，直立人大约在 180 万年前生活在印度尼西亚——正好是该研究中确定的蚊子出现时间线的中间位置。
那时，不断增长的直立行走的人类祖先群体可能提供了一种新的、可靠的血液来源。
蚊子进化和人类化石的年代吻合表明，现代人类并非引发蚊子摄食行为转变的必要条件。
虽然蚊子的 DNA 不能取代考古证据，但它可以帮助研究人员缩小早期人类塑造当地生态系统的地点和时间范围。
对人血的偏好
如今，有好几种蚊子都特别偏爱叮咬人类。但基因证据表明，这种行为可能只在白蚊属（Leucosphyrus）中出现过一次。
改变嗅觉和行为需要多次基因改变，因此一次成功的进化转变可能已经扩散到相关的蚊子种群中，而不是反复进化。
甚至在现代人类出现之前，早期人类祖先就可能提供了足够多的、稳定的血餐，从而锁定了这种偏好。
确定涉及的具体气味基因或许能揭示蚊子进化出新的宿主偏好的速度有多快。
对现代疾病风险的启示
如今，人类正不断向森林边缘和野生动物栖息地深处迁移，这为蚊子与人类接触创造了新的机会。
随着人类与蚊虫接触次数的增加，自然选择可能会偏爱那些更常叮咬人类的蚊子——尤其是在森林被农田、道路和居民区取代的地方。
了解蚊子何时开始叮咬人类，有助于公共卫生研究人员预测哪些物种可能会演变成未来的疾病传播媒介。
这种洞察力在疟疾仍然普遍存在的地区尤为重要，因为新的蚊子种类可能会开始传播人类病原体。
研究的局限性
确定昆虫的远古历史通常依赖于分子钟——一种通过 DNA 变化来估算时间的方法。
由于蚊子化石稀少，研究人员借鉴了果蝇的突变率，并对其进行调整以用于蛋白质编码区域。
为了检验他们的估计，研究团队比较了核 DNA 和线粒体 DNA 的时钟，结果显示它们的基因分支时间相似。
然而，这些结果取决于对突变速度的假设。如果突变速度发生变化，关键分化的时间也会随之改变，这意味着与直立人的明显重叠应谨慎解读。
即使存在这种不确定性，蚊子基因组也揭示了一个引人注目的模式：古代人类的扩张可能与蚊子宿主选择的持久转变同时发生，而这种转变至今仍然影响着疾病风险。
