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■ 從生態系中剷除任何一種生命體都會造成嚴重的後果...真的嗎？有些生物學者認為，蚊子對人類弊多於利，也有些認為其他昆蟲會取代蚊子傳播病媒，但無論如何人類目前只消滅得了鯨魚、珊瑚，消滅不了蚊子。是否每一種生物存在都是不可或缺的？　　墨菲（Jittawadee Murphy）每天早上都會打開馬里蘭州華特瑞德陸軍研究所裡一間悶熱又上鎖的門，裡頭有大批帶有瘧疾的蚊子，她給數以百萬隻孑孓提供一餐魚飼料，也讓母蚊叮咬已失去意識的鼠類腹部，每個月需要二十四隻老鼠。墨菲研究蚊子已長達二十年，希望能限制蚊子散播寄生菌的速度，甚至更希望蚊子從世界上徹底消失。　　許多人都和她有同感，每年會有兩億四千七百萬人感染瘧疾，造成近百萬人喪命，蚊子傳染包括黃熱病、登革熱、日本腦災、裂谷熱、屈公熱、西尼羅病毒等病症，每天都造成龐大醫療及財務負擔。蚊子目前數量之多，足以讓阿拉斯加馴鹿窒息身亡，如今又進入季節性高峰期，在北半球幾乎隨處可見。　　如果世上沒有蚊子會如何？任何人會感到遺憾嗎？科學家試圖回答這個問題，研究蚊子生物學與生態學之後，得到某些令人意外的答案。　　全球已知共有三千五百種蚊子，其中只有數百種會叮咬人類，牠們遍及世界各大洲、各種棲息地，也是許多生態系裡的重要成員。墨菲表示，蚊子在地球己生存逾一億年，與許多物種一同演進，消滅蚊子會讓掠食者失去獵物、讓植物失去傳粉昆蟲。沒有蚊子的世界也不只是種想像，目前各國已投入各種方式，希望讓世界擺脫最有害、病菌最多的幾種蚊子。　　科學家明白，就算沒了蚊子，也會有其他物種取而代之，生態將會運作如常，甚至會更好。伊利諾州立大學昆蟲生態學家胡利安諾（Steven Juliano）表示，蚊子是主要病媒，消滅蚊子除了牠帶來的損害，看不出有什麼壞處；巴西聖卡塔莉娜聯邦大學醫學昆蟲學家馬康德絲（Carlos Brisola Marcondes）認為，世界若無蚊子會更為安全，擺脫瘧蚊也將成為人類重大進展。北極害蟲極地鹿群移動時會考慮避蚊方向。　　消滅蚊子可能對北極凍原的生態影響最大，多種蚊子都源自於此，昆蟲在此產卵後，隔年雪融才會孵化，之後僅需三四週即可長為成蟲，從加拿大北部到俄羅斯，每年都有段時間的蚊子數量特別多，甚至幾乎蔽日，美國農業部醫學與都會昆蟲學計畫主任史帝曼（Daniel Strickman）表示，「這種情況極為罕見，世界其他地區不會出現如此大量的生物」。　　若蚊子消失會造成什麼影響，至今尚無定論，北卡蘿萊納環境暨自然資源部昆蟲學家哈里森（Bruce Harrison）估計，若無蚊子為食，在凍原築巢的候鳥數量將減半。其他研究者並不同意，美國阿拉斯加的野生動物學家寇比（Cathy Curby）表示，鳥類胃部採樣裡，並未見到大批極圈蚊子，反而較常吃下小蟲，「因為人類很容易注意到蚊子，讓我們可能高估北極地區蚊子數量」。　　蚊群每天在馴鹿群裡，每天最高會從每隻馴鹿吸走三百毫升的血，據信馴鹿選擇面風路徑，也是為了避蚊，馴鹿遷徙方向稍有變化，就會對極區造成龐大影響，無數馴鹿踐踏、食地衣、運送養分、成為狼群獵物，也改變生態。這樣看來，若沒有蚊子，確實會影響北極地區，但地球其他區域呢？ ? 風中之餐許多鳥類吃蚊子，不過有些昆蟲防制專家認為鳥類不吃蚊子也沒差，因為吃不飽。　　密西根州立大學水中昆蟲學家梅利特（Richard Merritt）表示，蚊子易於發現、易於捕捉，若無孑孓，數百種魚類將得改變飲食習慣才能求生，聽起來簡單，但魚類捕食習慣通常已相當固定，例如大肚魚擅於吃掉躲藏於稻田及泳池裡的蚊子，可能隨蚊子消失而滅絕，連帶衝擊整個食物鏈。　　許多昆蟲、蜘蛛、蠑螈、壁虎、青蛙也會失去重要食物來源，今年發表的論文中，研究員在噴灑微生物除蚊噴霧後，追蹤法國一座公園裡的毛腳燕，發現相較於控制組裡，每一窩毛腳燕平均生三隻雛燕，當地每窩平均只有兩隻雛燕。　　多數食蚊鳥類在蚊子消失，可能會轉以取代蚊子的其他昆蟲為食，其他食蟲動物可能更不受影響，例如蝙蝠多數食蛾，胃囊裡蚊子的比例不到百分之二，美國疾病管制暨預防中心昆蟲學家麥艾利斯特（Janet McAllister）表示，「若得耗費體力捕食，你會吃二十二盎司如腓力牛排的蛾，還是六盎司如漢堡的蚊？」　　若食物來源眾多，多數以昆蟲為食的動物不會因蚊子消失而捱餓，證據至此，都還不足以阻止人類撲殺蚊子。 ? 替你服務蚊子的幼蟲：孑孓。 ?　　孑孓在全球水中生態系數量龐大，無論在池塘、樹洞、舊輪胎裡，都能見到牠們的身影，有時數量之多，扭動時還會在水面產生大量氣泡，牠們以腐葉、有機碎石及微生物為食，問題在於若無蚊子，其他生物是否能取而代之。胡利安諾指出，許多生物都能處理岩屑，蚊子既非唯一、亦非最重要者，就像把機翼上一根鉚釘拔掉，飛機也不會因此停止飛行。　　蚊子的影響力高低，取決定水域規模大小，在北美東岸的豬籠草內部，孑孓是極為重要的一員，通常其中只有蚊、蠓、輪蟲、細菌及單細胞動物存活於此，其他昆蟲於水中淹死後，蛾會吃掉屍體，孑孓以剩餘廢物維生，為豬籠草製造所需的氮等養分，在這種情況下，消滅蚊子將影響植物生長。　　加拿大卡格里大學生態學家艾迪寇特（John Addicott）於一九七四年發表論文，分析豬籠草內的捕食結構，認為若有孑孓，單細胞動物多樣性會增加，他認為孑孓能維持各種單細胞動物數量平衡，但對豬籠草的影響則不清楚。　　有些人或許主張，蚊子能提供「生態系服務」，讓人類從大自然中獲益，美國羅格斯大學演化生態學家馮瑟卡（Dina Fonseca）指出，人類若受蚊蠓叮咬或感染，當然會希望除之而後快，但因為蚊蠓是可可等熱帶作物的傳粉昆蟲，消滅牠們將導致世界沒有巧克力可吃。　　若失去蚊子，數千種植物也將失去傳粉昆蟲，蚊子成蟲以花蜜為食（僅某些種類的雌蚊得吸血，才能取得產卵所需的蛋白質），不過麥艾利斯特表示，對人類倚賴的作物而言，蚊子的傳粉功能沒那麼重要，「若蚊子存在具有益處，人類早已發現善用之道，但我們只希望蚊子離得愈遠愈好」。人類為了除蚊付出許多代價。照片為1958年噴灑DDT除蚊的景象，DDT造成危害過大，七〇年代後已經在多數國家被禁止。　　如此看來，蚊子大抵只有一種功能超越其他生物，亦即從某人身上吸血後，再注入另一人身上，形成微生物病菌傳染最佳途徑。　　史帝曼指出，消滅有害蚊子後的生態後果即為人口增加，許多生命因此獲救，更多人不會受疾病所苦，撒哈拉沙漠以南非洲國家若擺脫瘧疾負擔，據世界衛生組織估計，國內生產總值能成長百分之一點三，加速社會發展，世衛瘧疾專家表示，醫療體系及院所壓力將減輕，能將公共衛生經費挪至其他用途，學生缺課情形也會改善。　　佛羅里達醫學昆蟲學家羅尼波（Phil Lounibos）表示，消滅蚊子將暫時讓人類減輕痛苦，不過他的研究顯示，消滅一種病媒後，另一種很快就會替補，研究團隊於當地捕捉帶有黃熱病的雌蚊後，發現病媒變成帶有多種疾病的白線斑蚊，證明昆蟲會相互取代。　　由於蚊子傳染的疾病造成龐大人道及經濟後果，多數科學家都支持即使人口會增加，也要改善民眾健康，縱然撲滅蚊子可能造成連帶影響，或是強調每種生物在自然界都有其必要角色，也很難說服社會大眾，而且滅蚊之所以困難，並不是因為人類不想滅蚊，而是滅蚊方式受限。　　人類今日不斷讓鮪魚、珊瑚等有益物種瀕臨滅絕，卻無法威脅無甚益處蚊子的存亡，美國蚊害控管協會的昆蟲學家柯隆（Joe Conlon）表示，蚊子並未在環境扮演任何至關重要的角色，若蚊子明天滅亡，生態環境也會繼續演進，其他生物也會取代蚊子，當然好壞難料。#高雄修紗網#高雄修紗窗#高雄換紗網#高雄修紗門#高雄紗窗 http://www.andychen.url.tw/hot_203698.html 一個沒有蚊子的世界 2023-05-18 2024-05-18

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■研究發現，蚊子之所以能夠承受相對於牠們體型大很多的水滴衝擊，以機械方式調整而存活下來，不單是因為牠們身體輕巧，外骨骼很柔韌也有關係。圖片來源：Yulia Drobova│Getty Images 一隻蚊子嗡嗡嗡地飛過打開的窗戶，毫無防備的受害者正在床上香甜地酣睡著。突然間，一滴比蚊子重大約五十倍的雨水，直直地往蚊子身上打落。這滴水對蚊子產生的衝擊力，應該要像公車輾過一個人一樣，用一股比重力多達三百倍的力道，把蚊子往下沖落。然而對這隻蚊子下一個要咬的人來說，很遺憾的是蚊子在這樣的衝擊下安然無恙。這是喬治亞理工學院一組工程師與生物學家的結論。他們結合了即時影像與精密的數學運算，顯示出這種輕巧昆蟲粗勇的身體構造，可以讓他們即使被最大顆的雨水打中，也能夠輕易死裡逃生。他們的研究發現對於滅蚊沒什麼幫助，不過倒是能夠協助工程師改良輕巧飛行機器人的設計。雨水對飛機飛行會造成什麼損害，航空工程師知道得很多。大雨會增加阻力，減低爬升力，因此增加失速的風險。但是關於水對於會飛的動物會造成什麼衝擊，相關研究卻少得可以。最近由柏林萊布尼茲動物園與野生動物研究中心生物學家克里斯坦．佛伊特 (Christian Voigt) 領導的一項蝙蝠研究發現，這些毛茸茸的飛行動物穿梭雨中所需的能量，大約是在乾燥環境下的兩倍。不過雖然有些學者研究昆蟲在各種環境下的飛行力學，他們對於雨水所產生的效應卻知之甚少。喬治亞理工學院的機械工程師胡立德 (David Hu) 等人為了一探究竟，決定研究瘧蚊這種會使人們感染瘧疾的主要害蟲，在人造雨的環境下會受到什麼影響。胡立德的團隊研究動物與水的關係是很有名的，他們研究過狗狗怎麼樣把水甩乾的物理原理。這次他們蓋了一座高二十公分，稱為「飛行競技場」的壓克力籠子，上面有個網狀蓋子，可以讓水潑進去，但是蚊子飛不出來。研究員首先對籠子噴灑水柱，模擬雨水從十公尺高的地方掉落的情況，在這個高度落下的雨水速度最快。籠子裡放了六隻蚊子，研究團隊用每秒可拍攝四千格的高速攝影機加以錄影。實驗結果像是在打昆蟲彈珠台一樣。這六隻蚊子全都能夠在雨滴的衝擊下回過神來，不至於被打到籠底。在一般情況下，被水滴打中的蚊子會摔落相當於十三個身長的距離，然後脫離雨滴，側飛降落在競技場的側邊。研究團隊為了更加了解籠子裡頭是什麼狀況，就放進了二十隻蚊子，然後讓水滴以比較緩慢的速度掉落。錄影顯示水滴打到蚊子時，大多是側擊在蚊子的翅膀跟腿上，而不是直接打在牠們的身體上。蚊子被雨水打中時，可能會歪一邊、偏離航道或翻滾，看牠們是哪裡受到撞擊而定。不過即使蚊子直接被雨水打中，摔落也不到二十個身長，然後就會回過神來。胡立德等人假設，由於蚊子質量很低，大約才二毫克上下，而雨滴可能重達一百毫克，因此雨滴碰到蚊子時，幾乎不會喪失什麼速度與動量，也就幾乎沒有什麼實質的力道會被分散到蚊子身上。研究團隊為了測試這項假設，用跟蚊子大小重量都一樣的保利龍小球，製造出蚊子「替身」，然後把這些小球放進競技場內。當水滴從上方跟這些小球碰撞時，這些小球可以暫時漂浮在半空中。實驗結果顯示，重量是蚊子替身一倍到三百倍的水滴，撞擊到蚊子替身的時候，速度只減緩了百分之二到百分之十七。研究團隊認為雨水打到蚊子就會變形，大體上從側邊削過體積小得多的蚊子。胡立德等人在今年六月初發表於《美國國家科學院學報》網站的報告中指出，這個驚人的效應不只是因為蚊子身體輕盈，其外骨骼構造也有關係，強韌的外殼保護了內部器官。研究團隊為了驗證他們的推論，最後使出了撒手鐧，對蚊子的身體施加壓力，看看牠們實際上能夠承受多大的力量。研究團隊算出雨滴的衝擊力大約是兩百到六百達因（施力的標準單位）。蚊子在承受三四千達因的壓力，比雨滴衝擊的力道還要多上好幾倍的情況下，一旦把力道放掉，牠們還是可以飛得起來。加州大學柏克萊分校昆蟲飛行專家羅伯特．杜德利 (Robert Dudley) 表示，這篇論文「相當有說服力地指出，蚊子之所以能夠承受相對於牠們體型大很多的水滴衝擊，以機械方式調整而存活下來，主要不但是因為牠們身體輕巧，外骨骼很柔韌也有關係。」佛伊特補充表示，這項研究對於我們了解飛行動物如何因應各種天氣狀況「貢獻良多」。佛伊特說他對於蚊子能夠承受高達三百倍重力的事實「非常震驚」，這麼高的Ｇ力「是動物能夠承受加速度的史上最高紀錄」（人類只能夠承受大約二十五Ｇ）。胡立德表示，他們的研究結果或許有助於設計所謂的微型飛行器（MAVs）。有些微型飛行器小到跟蜻蜓一樣，軍方逐漸在戰區偵搜救援任務中使用這種飛行器。不過佛伊特對此持保留態度。「要做出跟蚊子一樣大小的飛行機器人還早呢，」他說，「我不太確定這些研究發現，是否能夠與高級的微型飛行器設計結合在一起。」#高雄修紗網#高雄修紗窗#高雄換紗網#高雄修紗門#高雄紗窗 http://www.andychen.url.tw/hot_203697.html 雨水打不掉蚊子 2023-05-18 2024-05-18

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■繼「用大炮打小鳥」跟「殺雞用牛刀」之後，未來可能會多出一句：「用雷射打蚊子。」 credit:IEEE.orgIllustration: Jude Buffum 幾乎所有人都遇過半夜睡覺卻被蚊子吵醒，然後起床打蚊子。只是明明看得到，卻又打不到，一夜好夢就此報銷，還附贈幾個被蚊子咬到的包。為了對抗蚊子，人類用上了各式防護措施，例如蚊帳、防蚊液等來避免蚊子靠近。當然補蚊拍跟補蚊燈也是重要利器，只是補蚊拍要找到蚊子才能打的到，補蚊燈近乎是守株待兔，效率畢竟不高。因此我們面對蚊子，經常處於敵暗我明的狀態。這一切似乎即將有著革命性的突破。Jordin Kare跟他的研發團隊開發了一種新的滅蚊儀器，利用雷射直接消滅蚊子。這聽起來是相當奇怪的概念，不過對Kare來說，這不算特別奇怪，因為他之前開發的系統是飛彈防禦系統，專門計算來襲的飛彈，然後把它打下來！所以從這個角度看來，兩者基本上是類似的事情。因為不論是要打飛彈或是打蚊子，首先都要先能夠把目標定位，接著瞄準目標，進而摧毀目標。為什麼要打蚊子？蚊子除了晚上咬我們，讓我們睡覺不得安寧之外，蚊子還是相當多疾病的散佈者，例如瘧疾或是登革熱。這些疾病，尤其是瘧疾，估計每年都造成約六十萬人因此失去生命。事實上，科學家想做的，其實不一定是要消滅蚊子。只要我們可以不要讓蚊子咬到人，我們就可以有效的減低因為被蚊子叮咬而得病的機率。這就很像我們睡覺時搭蚊帳，我們並不一定要把飛進的蚊子打下來，只要不要讓蚊子接近我們睡覺的區域就可以。 Kare等人的雷射捕蚊器基本上也是類似的概念。他們利用這個系統來建立一個沒有蚊子可以飛進來的空間區域，只要蚊子飛進這個區域，他們可以用一個相當低功率的雷射來鎖定蚊子的位置，然後用低功率的雷射來把蚊子打下來。這個系統甚至可以在定位蚊子的時候，利用翅膀振動的頻率來決定這是公蚊還是母蚊。由於只有母蚊會咬人，所以便可以以此來決定是否要擊落來襲的蚊子。當雷射打到蚊子的時候，雷射不見得會消滅掉蚊子的身體，但是對破壞蚊子的翅膀絕對是綽綽有餘。這個系統有效的範圍約在20到50公尺之間的寬闊地形，例如戶外的公園，院子等地方，或是室內的房間。這個系統的另一個特點是速度快效率高，每秒可以打下50到100隻左右的蚊子。這套系統最大的優勢是大部分的零件都是市面上既有的產品，所以可以把價格壓的相當低，大約一組五十美金左右。這個系統甚至可以接上太陽能板或是電池，然後就可以直接放置在室外，而不用擔心電源。這個便宜而有效的系統如果可以被廣泛設置，對非洲的農村跟醫院來說，將可以有效降低蚊子咬人的機率。在夏天雨季來臨蚊子大幅滋生的時候，對民眾的健康造成相當大的威脅。如果這個系統可以有效的把雨季蚊子咬人的機率降低到乾季時的機率，那麼便可以有效發揮降低瘧疾等疾病傳染的機率，進而挽救許多人的性命。根據估計，至少有幾十萬人將因此受益。而這個系統也可以加以改良，用來解決一些由昆蟲傳染的疾病。所以可以想見，這個系統除了預防疾病之外，應該在許多領域都有相當大的潛力。下次如果聽到有人說拿雷射打蚊子，千萬不要大驚小怪，因為這是真的！ #高雄修紗網#高雄修紗窗#高雄換紗網#高雄修紗門#高雄紗窗 http://www.andychen.url.tw/hot_203696.html 【新奇科技】用雷射打蚊子 2023-05-18 2024-05-18

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