綜述:吸血節肢動物的味覺適應機制及其生態意義

《Current Opinion in Insect Science》:Taste adaptations in blood-feeding arthropods: mechanisms and ecological implications

【字體: 時間:2025年05月07日 來源:Current Opinion in Insect Science 5.8

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  這篇綜述系統闡述了吸血節肢動物通過味覺(接觸化學感受)調控宿主選擇、取食、交配和產卵的行為機制。重點解析了正價刺激(如低鹽、氨基酸、核苷酸)和負價刺激(如高鹽、苦味物質)通過味覺感器(sensilla)、受體(如Gustatory Receptors、IRs、TRPs)介導的神經通路,為開發驅避劑、誘殺陷阱等靶向控蚊策略提供理論依據。

  

味覺特性塑造接受與回避行為

吸血節肢動物的生存策略高度依賴味覺系統對化學刺激的精確識別。正價刺激如低濃度鹽(<0.1 M)、氨基酸和腺苷核苷酸能促進取食與產卵,而高鹽、苦味化合物等負價刺激則觸發回避反應以避免滲透失衡或毒性風險。這種二元評估機制通過分布在附肢的味覺感器實現,其內部神經元表達特異性受體(如PPK、TRP通道),將環境信號轉化為行為指令。

正價味覺刺激的生態意義

低鹽環境作為典型正價刺激,在多種吸血昆蟲(如錐蝽Rhodnius prolixus)中誘導吸血行為。血液中的關鍵成分——三磷酸腺苷(ATP)及其代謝產物腺苷,通過激活嘌呤受體(如Gr28b)顯著提升吸血效率。有趣的是,雌性按蚊在產卵時對乳酸和碳酸鹽的偏好,揭示了味覺系統對水體化學特性的多維度評估能力。

負價刺激的防御性回避

高鹽(>0.3 M)會激活一氧化氮(NO)信號通路,引發錐蝽的拒食反應。宿主皮膚分泌的防御性苦味物質(如奎寧)則通過苦味受體(如Gr66a)觸發回避行為。值得注意的是,某些吸血昆蟲保留了對植物次生代謝物(如咖啡因)的敏感性,這可能是其祖先食性遺留的進化痕跡。

分子機制與控蚊應用

味覺受體(如IR7d介導的核苷酸識別)和瞬時受體電位通道(TRPA1對刺激性化合物的響應)構成核心識別體系;诖碎_發的策略包括:1)含苦味劑的驅避劑干擾宿主定位;2)添加腺苷的糖誘餌陷阱(ATSB)增強殺蟲劑攝入;3)產卵地添加鹽分抑制蚊蟲繁殖。這些干預手段通過精準靶向味覺通路,有望突破傳統病媒控制的局限性。

未來展望

解析吸血昆蟲特有的受體-配體互作網絡(如對血紅素鐵的特異性識別),將推動新一代控蚊工具的研發。同時,比較不同物種(如蚊vs虱)的味覺適應差異,可為生態位特異性防控提供理論支撐。

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