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住多高可以逃離蚊子?

2024-09-01科學

每到夏天,為了躲避吸血的蚊子,我們總是各出奇招,其中一個廣為流傳的說法是,蚊子飛得不高,住得越高,蚊子越少。那麽,住多高才可以徹底遠離蚊子呢?

高空確實不利於蚊子生存

蚊子飛不高的說法有一定道理,多數情況下,包括蚊子在內的許多昆蟲都不喜歡飛得太高。

與低處相比,高空有許多不適合昆蟲生存的環境因素:氣溫低、空氣密度低和含氧量少等。眾所周知,海拔越高,氣溫越低。氣溫隨著海拔的升高逐步下降,從海平面到10千米左右的高度,氣溫最低會下降至-50℃左右。很少有昆蟲能生活在這麽冷的地方,比如蚊子的適宜生長氣溫是15℃~30℃,當溫度降到10℃以下時,蚊子就會停止繁殖,大量死亡。

此外,空氣密度越低,昆蟲飛行就越困難,因為昆蟲的飛行離不開升力,空氣中的升力主要來自於氣體分子撞擊翅膀產生的向上的作用力,而空氣密度低則意味著能夠撞擊翅膀的空氣分子變少了,昆蟲飛行的動力也就變小了。缺氧的環境更是使蚊子的生存雪上加霜,和人類一樣,昆蟲運動也需要氧氣,給細胞供能的生理過程需要大量氧氣的參與,但6000米以上高度的氧氣水平不到海平面氧氣水平的50%,昆蟲難以持續扇翅。

具體到蚊子,高空還有其他一些不利因素。能在高空生活的生物非常少,高原的人口密度也比平地低得多,既然低處「獵物」更多,蚊子為什麽要費勁飛到更高的地方呢?高原高山上適合蚊子生存和繁殖的水體更少,由於缺少補充,水體中含有的礦物質等營養成分也很少,對蚊子而言這更加艱難。從這些角度來說,越高的地方蚊子越少是有一定道理的。

蚊子來到高空的秘密

雖然蚊子確實不喜歡高處,但可不是說高山高原就沒有蚊子,想憑住得高躲開蚊子的人可能要失望了。

2007年,科學家對喜馬拉雅山附近的印度加瓦爾地區的蚊子進行采樣,他們在海拔分別為300~1000米、1000~2000米、2000~3000米的地方一共發現了34種蚊子,其中有不下十種蚊子可以在2000米海拔生存。目前創下最高生存海拔紀錄的蚊子是單棘伊蚊,它曾在3530米的海拔高度被發現過。

2013年,美國國家過敏和傳染病研究所(NIAID)的科學家前往撒哈拉地區,在之後617天的時間裏,對當地的蚊子進行捕捉采樣。他們用氦氣球在距離地面40米至290米的地方垂墜垂直粘網,捕捉經過的蚊子。結果發現:從40米一直到290米,也就是大概97樓的高度,都有不少蚊子,甚至有些夜晚,240米處的蚊子反而最多。

這個結果讓人絕望,住在97層樓仍然逃不開蚊子!高空環境這麽艱苦,小小的蚊子是如何憑一己之力飛到這麽高的地方的呢?2017年,英國牛津大學的科學家透過8個超高速攝影機,從8個角度拍攝一只蚊子是如何飛行的,揭開了蚊子飛翔的秘訣。蚊子是透過振翅的方式,扇動空氣獲得升力的。根據研究結果,蚊子在振翅過程中能在翅膀前緣下方產生一個小渦流,讓蚊子獲得一定的升力;而在蚊子翅膀的後緣,空氣也會形成一個渦流,這給蚊子提供了更多的升力。

此外,蚊子在振翅過程中,還會產生一種旋轉阻力來支撐它們身體的重量,以節省飛行消耗的能量。蚊子奇特的飛行方式也特許以解釋,為什麽小小的它們能飛到百米高空、在千米高山上生存。