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住多高可以逃离蚊子?

2024-09-01科学

每到夏天,为了躲避吸血的蚊子,我们总是各出奇招,其中一个广为流传的说法是,蚊子飞得不高,住得越高,蚊子越少。那么,住多高才可以彻底远离蚊子呢?

高空确实不利于蚊子生存

蚊子飞不高的说法有一定道理,多数情况下,包括蚊子在内的许多昆虫都不喜欢飞得太高。

与低处相比,高空有许多不适合昆虫生存的环境因素:气温低、空气密度低和含氧量少等。众所周知,海拔越高,气温越低。气温随着海拔的升高逐步下降,从海平面到10千米左右的高度,气温最低会下降至-50℃左右。很少有昆虫能生活在这么冷的地方,比如蚊子的适宜生长气温是15℃~30℃,当温度降到10℃以下时,蚊子就会停止繁殖,大量死亡。

此外,空气密度越低,昆虫飞行就越困难,因为昆虫的飞行离不开升力,空气中的升力主要来自于气体分子撞击翅膀产生的向上的作用力,而空气密度低则意味着能够撞击翅膀的空气分子变少了,昆虫飞行的动力也就变小了。缺氧的环境更是使蚊子的生存雪上加霜,和人类一样,昆虫运动也需要氧气,给细胞供能的生理过程需要大量氧气的参与,但6000米以上高度的氧气水平不到海平面氧气水平的50%,昆虫难以持续扇翅。

具体到蚊子,高空还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,既然低处「猎物」更多,蚊子为什么要费劲飞到更高的地方呢?高原高山上适合蚊子生存和繁殖的水体更少,由于缺少补充,水体中含有的矿物质等营养成分也很少,对蚊子而言这更加艰难。从这些角度来说,越高的地方蚊子越少是有一定道理的。

蚊子来到高空的秘密

虽然蚊子确实不喜欢高处,但可不是说高山高原就没有蚊子,想凭住得高躲开蚊子的人可能要失望了。

2007年,科学家对喜马拉雅山附近的印度加瓦尔地区的蚊子进行采样,他们在海拔分别为300~1000米、1000~2000米、2000~3000米的地方一共发现了34种蚊子,其中有不下十种蚊子可以在2000米海拔生存。目前创下最高生存海拔纪录的蚊子是单棘伊蚊,它曾在3530米的海拔高度被发现过。

2013年,美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)的科学家前往撒哈拉地区,在之后617天的时间里,对当地的蚊子进行捕捉采样。他们用氦气球在距离地面40米至290米的地方垂坠垂直粘网,捕捉经过的蚊子。结果发现:从40米一直到290米,也就是大概97楼的高度,都有不少蚊子,甚至有些夜晚,240米处的蚊子反而最多。

这个结果让人绝望,住在97层楼仍然逃不开蚊子!高空环境这么艰苦,小小的蚊子是如何凭一己之力飞到这么高的地方的呢?2017年,英国牛津大学的科学家通过8个超高速摄像机,从8个角度拍摄一只蚊子是如何飞行的,揭开了蚊子飞翔的秘诀。蚊子是通过振翅的方式,扇动空气获得升力的。根据研究结果,蚊子在振翅过程中能在翅膀前缘下方产生一个小涡流,让蚊子获得一定的升力;而在蚊子翅膀的后缘,空气也会形成一个涡流,这给蚊子提供了更多的升力。

此外,蚊子在振翅过程中,还会产生一种旋转阻力来支撑它们身体的重量,以节省飞行消耗的能量。蚊子奇特的飞行方式也许可以解释,为什么小小的它们能飞到百米高空、在千米高山上生存。