蚊科(食蟲類:Culicidae),統稱蚊蟲,俗稱蚊、蚊子,是一類隸屬于昆蟲綱雙翅目的動物。至2023年,蚊科下有3亞科,53屬,3675種,2亞種。它們具有刺吸式口器。多數蚊科昆蟲的雄蚊以植物汁液為食,雌蚊則外寄生于其他生物表面,使用刺吸式口器刺穿宿主的皮膚以吸取血液。它們的宿主種類多樣,不僅有人類,主要宿主為脊椎動物,如哺乳動物、鳥類、爬行動物、兩棲動物、魚類等,有些種類的蚊科昆蟲還會寄生于節肢動物。
蚊科昆蟲是內生翅類,其美國白燈蛾俗名孑孓,幼蟲和蛹均在水中生長發育,成蚊營陸地上生活。因而生活史出現水生和陸生兩個明顯不同的時期。蚊科昆蟲體較小,多數成蟲體長為0.5~1.5厘米。軀體分頭、胸、腹3部分;體表有不同的體壁衍生物,如刺、剛毛以及由剛毛演化形成的鬃、鱗片等;顏色從深灰色到黑色。一般來說,雄蚊通??苫?~3周;雌蚊在夏天一般能活1個月左右,而越冬的雌蚊,可達數月之久。
蚊科昆蟲是世界性的,除了南極洲以外,它們在每個陸地區域都有。其吸血以后需尋找比較陰暗、潮濕和空氣流通的小環境棲息。它們的叮咬會導致各種輕度、嚴重的過敏反應;還傳播病毒性疾病、登革熱等許多蚊媒病,對人類的危害極大。人類可通過消除孳[zī]生場所、隔離、用線蟲等寄生昆蟲進行生物控制等方法來控制蚊科昆蟲的數量。此外,蚊科昆蟲的形象在一些影視作品或者寓言故事中也常出現。
起源演化
在雙翅目昆蟲中,有研究認為蚊科昆蟲的演化譜系中庫蚊亞科(Culicinae)昆蟲最早出現分化,大約發生在2.26億年前。21世紀初,有學者在于加拿大地區的距今7900萬年前白堊紀時期的琥珀中,發現了最早的蚊蟲類化石,其解剖結構被認為與現代蚊科昆蟲相似。而后又有研究人員在緬甸地區發現了一枚具有更多原始特征的蚊蟲類化石,約有9900萬年歷史,其被認是更古老的蚊科昆蟲Burmaculex 古風野牛。2019年,同樣是在緬甸地區,又一個與Burmaculex antiquus極為相似的蚊科動物被發現命名為Priscoculex burmanicus。此兩種蚊科動物均被認為屬于瘧蚊屬亞科(Anophelinae),學術界由此提出蚊科下的庫蚊亞科和按蚊亞科昆蟲在白堊紀時期就已經發生了分化。
2013年,愛爾蘭古生物學家德里克·布里格斯(Derek Briggs)在通過綜合比對數枚琥珀中發現的蚊科昆蟲化石,特別是化石腹部仍殘存血液的樣本,分析其中的DNA組成后,其團隊表明現代蚊科昆蟲最典型的生物學特性——吸食血液,可能在至少4600萬年前便已出現,當時的蚊科昆蟲與現生種類在形態方面的差異已經很小。
命名與分類
蚊科昆蟲的食蟲類“Culicidae”,來自拉丁語庫蚊屬,該詞的屬格為Culicis,即指、等叮咬人類的小飛蟲。截至2023年,在全球生物物種名錄的分類體系中,蚊科下共有4亞科,分別為按蚊亞科、庫蚊亞科、巨蚊亞科(Toxorhychitinae),以及一個尚未被確認的蚊類亞科。已被確認的三大蚊類亞科包括53屬、3675種。蚊科昆蟲的部分分類情況如下表:
在分類方面,外部形態特征是蚊科昆蟲主要的分類鑒定依據,例如觸須的長短、是否具毛,是否有白斑、白環等是分種的重要特征等。再如,按蚊亞科昆蟲的觸須上一般具黑白鱗片交錯組成的環或星斑,從末端至基部依次稱為頂白環、次白環和基白環,頂黑環、次黑環和基黑環。蚊科昆蟲的胸部區域生有的絨毛會因種類而不同,其是屬和亞屬分類的重要特征之一,其中氣門、氣門后、中胸下后側部分的絨毛最為重要。而足部的鱗斑則是區分蚊科昆蟲具體物種的特征之一。另外,雄蚊尾器的形態也是鑒定蚊科昆蟲物種的重要依據。蚊科昆蟲最關鍵的分類鑒定期之一,是4齡成熟美國白燈蛾期。
形態特征
外部特征
蚊科昆蟲體較小,多數體長為0.5~1.5厘米,但巨蚊屬昆蟲體型往往更大,華麗巨蚊(Toxorhynchites splendesn)、澳洲巨蚊(Toxorhynchites spiosus)體長均超過3.3厘米,而體型較小的如白紋伊蚊(Aedes albopictus)體長僅有2毫米左右。蚊科昆蟲的身體分頭、胸、腹3部分;體表有不同的體壁衍生物,如刺、剛毛以及由剛毛演化形成的鬃、鱗片等。顏色從深灰色到黑色。
頭部
頭部近似球形。兩側有1對很大的復眼;復眼的前內緣沿觸角基凹陷,兩眼接近或分離。兩眼之間及其前方包括觸角基的區域稱作額,突生的眶間區前的少數長鱗或毛狀鱗稱作額簇。額前端突起的三角形區域稱為唇基,口器附著于此。復眼背后方區域稱為頭頂,頭頂之后為后頭。無單眼。
觸角位于額部;雌蚊的觸角有15節,雄蚊有16節;自基部依次分為柄節(第1節)、梗節(第2節)和鞭節(第3節及之后各節)三部分。柄節環狀短小,被扁球形的梗節所掩蓋;梗節扁球形,光裸,或有細毛或鱗片;鞭節細長,雌蚊的鞭節除第1節外接近等長,雄蚊末二鞭分節特長。各鞭分節(雌蚊節1和雄蚊的末節除外)生有一圈輪毛;一般雌蚊的鞭分節輪毛疏而短,雄蚊的密而長。
口器為長喙狀,向前伸,為刺吸式口器;喙基部兩側具有1對觸須,即下顎須,分5節;多數雄蚊的觸須略長于喙或與喙等長,雌蚊的觸須短于喙(庫蚊屬和伊蚊屬)或與喙等長(瘧蚊屬)。喙由上唇、下唇、舌、上顎和下顎組成。下唇呈中空長槽形內含6根針狀結構,即上唇舌一對上顎和一對下顎。上唇與舌組成食管,舌中間有涎液管開口干末端。跟其他吸血昆蟲的針狀(像注射針筒)口器不同,雌蚊口器的上下顎末端有刀狀及鋸齒樣結構。雄蚊的喙因上、下顎短小,舌與上唇融合,故不能吸血。
胸部
胸部由頸與頭連接。頸部主要是膜質,僅有1對骨化的頸片,分別與頭殼和前胸背片連接。胸部由前胸、中胸和后胸三節所組成;前胸退化,僅中胸發達;中胸背板幾乎占胸背部全部,由盾片、小盾片、后背片組成。各胸節都有1對足,依次稱為前足、中足和后足。中胸并有1對翅(前翅);后胸退化,有1對由翅退化而成的平衡棒。中胸和后胸各有氣門1對。
翅狹長,頂角圓,后緣基部形成一小凹口,凹口之內為微突的翅瓣,翅瓣之內為較大的膜質腋瓣,與胸部連接。翅膜無鱗片,但可生微刺。翅脈簡單而變化小,分縱脈和橫脈??v脈共8條,分別為前緣脈、亞前緣脈及1~6縱脈,其中第2、4、5縱脈各分兩支,其余縱脈均不分支。橫脈是縱脈之間的連接脈。縱脈都覆蓋有鱗,平覆在縱脈上的短鱗稱為被鱗,長而突出在翅脈外的稱為羽鱗;翅后緣并擴展到翅端的下長鱗為緣脈,其下的短鱗為次生緣脈。多數種類的腋瓣也有緣脈。在多數瘧蚊屬及少數的庫蚊亞科的種類中,翅鱗密集成暗斑,或有淡白或白鱗形成的固定白斑。有些伊蚊、庫蚊等深色翅鱗中雜有單色、白色或黃色鱗片,形成不同程度的麻點。平衡棒末端膨大的結節通常覆蓋有小鱗片。
足細長,共3對,各足依次分成基節、轉節、腿節、脛節和跗節五部分。跗節共5小節,第5跗節末端有1對爪,但雄按蚊的前足僅有1個爪。庫蚊屬除爪外還有一對爪墊,其他蚊科昆蟲的爪墊不發達或完全退化。
腹部
蚊科昆蟲腹部細長,由10節組成。腹節1的背板較短,兩側可分出比較明顯的側背片,腹面大部膜質;節2~8的構造簡單而相似,各由一背板和一側板以及兩側連接它們的側膜所構成;節1~7的側膜上各有氣門1對。
兩性從腹節8以后的節及其附肢因交尾功能而有很大變化,統稱為尾器(外生殖器)。雄蚊在羽化后的幾小時內,腹部從節8起作了180°的扭轉,然后固定在這位置不再改變。因而尾器各節的部位與它們前面的各節1~7相反,即背板在腹面,而腹板在背面。雄蚊尾器主要包括:腹節7、腹節9、抱肢、載肛片、陽莖及其支持物和小抱器。
內部特征
消化系統
成蚊的消化系統為一細長管,起自口腔而止于肛門,可分為前腸、中腸及后腸三部分。
前腸自前至后依次為口腔、咽、食管及前胃??谇簧醵?,接著是咽。咽位于頭部,具強有力的肌纖維,能抽吸血液。咽后為食管、纖細而壁薄。前胃短,有解膜與中腸相接。前腸有兩個重要附屬器官,即涎腺及支囊。
中腸通常稱胃。蚊胃似一個長頸花瓶,貫通于胸與腹部。胃的前部分細小,位于胸部;胃的后部分膨大,位于前五個腹節內。胃壁由一層上皮細胞、基膜和一層環肌與縱肌及腹膜組成。雌蚊吸血后胃特別膨大,尤以胃的后部為甚。一個雌蚊一次飽食的吸血量可達2立方毫米。胃為消化道的主要部分,食物的消化與吸收,均在胃內進行。胃的未端即胃與后腸的連接處有5條長而彎曲的馬氏管通入。馬氏管是排泄系統的主要器官。雌蚊吸血后,血中的水分由胃壁吸入而進入體腔,通過馬氏管排出體外。
中腸之后為后腸。后腸分為回腸、放射性腸炎及直腸三部分?;啬c纖細,直腸膨大。直腸壁上有突起,稱直腸腺或直腸乳突,有吸收水分的作用。直腸之后為肛門。肛門位于第十腹節背板與腹板之間。
雌蚊的生殖系統由一對卵巢、一對輸卵管、一個壺腹、一個陰道、一個或三個受精囊(瘧蚊屬的雌蚊有一個受精卵囊,庫蚊的雌蚊大多有三個受精囊),以及一個或兩個副腺組成。
分布棲息
分布范圍
蚊科昆蟲是世界性的,除了南極洲以外,它們在每個陸地區域都有。其中,按蚊亞科下的夏蚊屬和皮蚊屬昆蟲分布范圍相對狹窄,前者主要分布在中美洲和南美洲,后者主要分布在大洋洲的新幾內亞島及其附近島嶼。而該亞科下的按蚊屬昆蟲,其在蚊科昆蟲中分布范圍最廣,遍及全世界。另外,巨蚊亞科下的巨蚊屬昆蟲則主要分布在美洲、亞洲及非洲,少數分布于大洋洲。
棲息環境
蚊科美國白燈蛾和蛹生活于水中。這使得其孳生與環境有密切的關系,水流等物理因素,溶解在水中的無機鹽類、鹽度等化學因素,水生植物、食物等生物因素都影響蚊科昆蟲孳生的環境,不同種有不同的孳生場所。如中華按蚊(瘧蚊屬 中華缺翅蟲)、三帶喙庫蚊等主要孳生于大型自然積水,如水稻田、沼澤等;埃及伊蚊(Aedes aegypti)等主要孳生在小型、干凈的容器積水中,如樹洞、水缸等;還有的種類主要孳生在植物葉腋、花蕊等積水,甚而在捕蟲植物如并子草的并子中。
而成蟲活動后必須尋找棲息場所,吸血后也需要尋找合適的地點棲息,以資進行胃血的消化和卵巢的發育。其棲息場所是較清涼、陰暗、潮濕、通風不良的地方,在野外多棲息于樹洞、草叢、山洞、地窖、橋洞、石縫等處,室內多棲息于畜舍、人房、地下室、貯藏室等處。它們在人房內多棲息于蚊帳內、床下、屋角、門后、懸掛物后等處。
從整體看,蚊科昆蟲的棲息方式可以分為四類。一是內吸內棲型,如嗜人按蚊(瘧蚊屬 lesteri)、微小按蚊(Anopheles minimus)等,它們夜晚侵入室內(包括人住室、畜禽舍)吸血之后,正常情況下大部分棲息于室內,消化它們的胃血并發育其卵巢,等到卵巢發育成熟后再飛離到戶外產卵。二是內吸外棲型,如中華按蚊、大劣按蚊等,它們在夜晚侵入室內吸血后,隨即或僅作短時間停留后,大部或幾乎全部飛離房舍而在野外棲息。三是外吸內棲型,如中國海南島的迷走按蚊(Anopheles vagus),雌蚊夜晚多在農村戶外牛體上刺叮吸血,黎明前大量飛入室內棲息。四是外吸外棲型,如兇小庫蚊(Barraudius modestus),它們多在戶外吸血,在野外棲息,很少侵入室內。
生活習性
呼吸方式
蚊科幼蟲雖生活于水中,但它們是通過氣門呼吸空氣,以氣門接觸水面,氣門周圍有分泌的油脂,以阻止水進入氣管,因而它們經常浮于水面(如瘧蚊屬幼蟲)或隔段時間上到水面呼吸空氣(絕大多數其他蚊類幼蟲)。按蚊美國白燈蛾依靠掌狀毛,浮器等平浮于水面,進行呼吸和取食;其他絕大多數的蚊幼蟲用呼吸管伸向水面,身體倒垂于水面下進行呼吸;曼蚊屬的幼蟲和蛹用特化的呼吸管或呼吸角刺入水生植物莖或根內,吸取其組織中的空氣。
覓食行為
食性
蚊科幼蟲取食藻類、微生物等。雄蚊不吸血,取食花蜜及其他植物質;雌蚊除吸食植物的液汁、花蜜外,還剌叮人或動物血液。
雌蚊吸取的植物液汁大部進入囊,而吸取的血液大部或全部進入胃內。雌蚊的吸血量根據吸血前后體重的比較來測定,多數在3.5~5毫克之間,因種類而異。
攝食方式
蚊科美國白燈蛾有多種攝食方式,一般分為三類:濾食類,如按蚊幼蟲,經常浮留在水面,身體與水面平行;攝食時,口前水面因口刷不斷揮動而形成渦流,使水流經口部,然后吞食其中攜帶的有機物,包括細菌、原生動物以及各種有機顆粒。刮食類,如伊蚊幼蟲,大部分時間潛于水下,刮食水下固著物(水底的樹枝、樹葉,石塊和容器壁)上的有機物。捕食類,如巨蚊(Toxorhnchites)以及庫蚊屬中陸蚊亞屬的幼蟲,它們的上顎發達,借以捕食其他蚊幼蟲或水生雙翅目昆蟲幼蟲,也可自相殘殺,如局限蚊(Topomyia)和某些阿蚊,以及不少其他蚊幼蟲,在缺乏食物時,也會自相殘食,特別是對正在蛻皮的、活動遲緩或垂死的個體。
雌蚊吸血時,會反復穿刺皮膚,尋找最適合的穿刺位置(以微血管密度決定)。接著,將口針刺入皮膚,直接刺入微血管或劃破微血管形成血池后吸血。
當雌蚊吸完血后,會抽出口器,當其腸道被血填滿時,胃壁會分泌出包圍血液的周食膜;這層膜將血液與胃中的其他物質分開。然而,像其它一些靠稀的純流質食物生存的昆蟲,特別是半翅目昆蟲一樣,許多成蚊在進食時也必須排出多余的水份。只要它們不受打擾,其就可以繼續進食,直到它們吸飽血液。吸飽血液后可以繼續吸收糖分,吸食的血液會在幾天內被慢慢消化。
雌蚊一般在羽化后1天左右開始吸血,吸血所需時間視蚊種和動物宿主而異;如中華按蚊吸人血約需3分鐘,吸牛血則需4~5分鐘。根據正常刺叮時間,通常分為白晝吸血和夜晚吸血兩類;在白晝吸血的主要有伊蚊等;在夜晚吸血的主要有瘧蚊屬、絕大多數庫蚊、部分伊蚊等。
宿主選擇
各種蚊科昆蟲對血源都有不同程度的選擇性。它們的宿主種類多樣,不僅有人類,主要宿主為脊椎動物,如哺乳動物、鳥類、爬行綱、兩棲動物、魚類等,有些種類還會寄生于節肢動物門。專吸一種宿主血液的蚊種極為少見,如淡色庫蚊(Culex pipiens)不僅刺吸人血,也刺吸家畜如豬、犬等的血液。
嗜吸人血的有大劣按蚊、淡色庫蚊等;人和動物血兼吸或偏嗜動物血的有中華按蚊等,還有一些野生蚊種,如黃色伊蚊(Ochlerotatus flavescens)等;嗜吸動物血的蚊科昆蟲正常情況下專吸動物血液,如庫蚊、局限蚊等。
另外,蚊科昆蟲在宿主的選擇性上還受正常血源供應的影響,如果環境因素改變、血源改變或種群密度大大超過通常情況時,一些嗜吸動物血液的蚊種也可上升為一個地域某種疾病的重要媒介;例如微小按蚊在中國海南島以嗜吸人血為主,是當地的主要傳瘧媒介,在大陸各地則兼吸人畜血液,以吸畜血為主,隨著緯度北移,其嗜吸人血的比例大大降低。
雌蚊還會通過檢測宿主產生的二氧化碳和1-辛烯3-醇(蘑菇乙醇,在呼出的氣體中發現)等有機物質,并通過視覺識別來追捕它們的血液宿主。其更喜歡吸流汗人的血,因為二氧化碳、辛醇和其他構成體味的化合物的比例使汗液聞起來比其他人的更有吸引力。
飛行特點
蚊科昆蟲的飛程,隨種類而不同。有的只飛數十至數百公尺,有的能飛出1~3里。有數種蚊的飛行能力甚強,如騷擾伊蚊及孳生于鹽澤的蚊,其飛程竟可達數十里之遠。蚊大多在棲息場所、血食來源處所及產卵地點之間往返飛行,因此,蚊的活動范圍主要取決于血食來源的處所及產卵地點的遠近,故家棲蚊種距居民點愈近,蚊的美國白燈蛾密度愈高,愈遠則愈低。
節律行為
季節性
當雨季到來時,蚊科昆蟲的孳生場所大大增加,因此其密度和數量最多。通常情況下,雨天過后的數天之后,其數量呈暴發式地發生。當旱季到來時,孳生場所明顯減少,其密度和數量均大大降低。
周期性
不論在夜晚或白晝吸血,都具有明顯的晝夜節律,表現為不同的刺叮周期。夜晚吸血的蚊類刺叮周期基本上可分為黃昏型和夜間型兩類。黃昏型以中華按蚊的刺叮活動為代表,它們的正常活動近日末開始,日出后終止,而在黃昏和黎明有兩個刺叮高峰,分別出現在日末后和日出前的30分鐘,但黎明高峰常常受到限制。夜間型蚊類以大劣按蚊、嗜人按蚊等為代表,它們的刺叮高峰出現在午夜前后或之后,或通夜不規則,無明顯活動高峰。
白晝吸血蚊類的刺叮周期也有多種形式。如白紋伊蚊的活動有早、晚兩次高峰,早、晚兩次高擇分別出現在日出前后2小時和日末前后2~3小時,且大都是日末前后高峰較日出前后為高;非洲的辛氏伊蚊刺(Finlaya sintoni)叮高峰在下午,而埃及伊蚊的刺叮周期,無明顯刺叮高峰。
休眠滯育
在溫暖潮濕的熱帶地區,有些蚊科昆蟲全年都很活躍;而在溫帶和寒冷地區的種群,蚊科昆蟲為順利越冬會進行休眠或滯育。休眠,指蚊蟲由于環境因素的季節性變化而發生的周期性停止活動;滯育,則是指環境因素引起蚊蟲體內激素變化從而諸多生理活動暫時性中止,與休眠相比,其特點是溫度改變不會立即令蚊蟲蘇醒,需要額外的刺激施加。
對于蚊科昆蟲來說,休眠是越冬過程中的常見行為,可發生在成蟲期、美國白燈蛾期、蟲卵期。其中幼蟲和蟲卵的越冬休眠多表現為停止發育,而成蚊則表現為生殖營養失調。如多數分布在中國的伊蚊屬昆蟲如刺擾伊蚊、白紋伊蚊都是以卵越冬;部分瘧蚊屬、庫蚊屬以及少數的伊蚊可以以幼蟲進行越冬;部分按蚊、庫蚊等可以以卵、幼蟲和成蟲的任何蟲態越冬,如致倦庫蚊(Culex quinquefasciatus)。
但滯育行為并不止發生在冬季,只是以冬季多見,有些蚊科昆蟲的幼蟲在全年任何時段都可以發生滯育。一般而言,滯育分為三個階段:滯育前期,個體大量攝食,向溫暖的區域遷飛;滯育期,發育停頓、活動停止,新陳代謝受到顯著抑制,雌蟲卵巢停止發育,養料變為脂肪體貯存起來,隱匿于溫暖、潮濕、空氣不大流通的地方;滯育后期,此時環境溫度上升到個體發育限閾以上,如果作為額外刺激條件的環境濕度恢復到合適水平,蚊蟲就將從滯育狀態中蘇醒。
生長繁殖
自蚊科昆蟲的卵發育至成蚊所需時間取決于溫度、食物及環境等諸因素,在適宜條件下需9~15天,1年可繁殖7~8代;如埃及伊蚊完成一個生活周期共計8~15天,白紋伊蚊約需10.5~11.5天。
生殖方式
除自育種外,雌蚊只有吸血后,它們的卵巢才能發育。自育性是指新羽化的雌蚊在不吸血或不吸食其他蛋白質條件下能夠產生成熟卵(發育成熟的受精卵);自育性雌蚊通常僅在產第一批卵之前不吸血,但產過第一批卵以后,其吸血和產卵的關系和一般非自育種類相同,即也要吸血才會再次產卵。典型的自育蚊種有埃及伊蚊、黃色伊蚊等。
群舞交配
成蚊羽化后不久,即行交配。群舞是蚊尋求交配的一種活動。群舞常發生于傍晚,出現于水面上或離地面數公尺的空曠地方,或翱翔于樹叢、建筑物、行人、某種物體的附近或上面,如淡色庫蚊常在屋檐、草叢或樹林附近群舞。雌蚊于孵出后的當天或次日就可參與群舞,通常多在未吸血之前。群舞組成的主體是雄蚊。雌蚊摻入群舞中就和雄蚊配對,成對飛離進行交配。有的蚊可不經群舞而交配,例如埃及伊蚊則于白晝飛行中由雄蚊尋求雌蚊交配。
雌蚊的交配活動因種類不同而有差異。例如埃及伊蚊的交配活動由雄蚊受雌蚊飛翔發聲所吸引而開始,其飛翔發聲因性別而不同。雌、雄蚊實際交配時間一般很短,如埃及伊蚊僅歷時5~59秒。一只雄蚊可與多只雌蚊交配。雌蚊吸血與交配的關系也因蚊種不同而不同,多數蚊種如埃及伊蚊、中華按蚊、三帶喙庫蚊等多在吸血前交配;但有些蚊種在吸血前拒絕交配。
雄蚊精子在雌蚊受精卵囊內可生存很久,通常一次受精之后,可供雌蚊一生排卵時受精所需。
產卵
產卵環境
雌蚊受精并獲得血食后約經數日至一星期即能產卵。其會產卵于積水中或水面上;有些會將卵附著在水生植物上。每個物種都會根據自己的生態適應性來選擇產卵的水環境;如在湖泊中、臨時的水坑中繁殖,在沼澤中、鹽沼中繁殖;在咸水中繁殖的卵,有的在濃度為海水三分之一的淡水和咸水中同樣安居,而有些則必須適應鹽度。有的種類把卵產于潮濕的物體表面,環境干燥時卵可滯育,當卵被水淹時,才能孵化。如雌性伊蚊像按蚊一樣通常會單獨產卵,但通常不會產在水中,相反,它們會在潮濕的泥土上或靠近水邊的地方產卵,例如空心樹樁、容器、桶或廢棄的車輛輪胎;產在這些地方的卵通常要等到被水淹沒后才會孵化;并且,在環境干燥時,這些卵會進入幾個月的滯育期。
蚊科昆蟲的卵一般不能耐受低溫和高溫,幾乎所有按蚊卵在結冰或超過40℃時都將死亡。伊蚊卵對冷和熱的抵抗力較強,如埃及伊蚊(Aedes aegypti)卵在48℃下可存活5分鐘,在52℃下,僅存活不到2分鐘。溫帶地區的蚊科昆蟲卵比溫暖地區的卵更能忍受寒冷。許多甚至能忍受零度以下的溫度;此外,一些物種的成蟲可以通過在合適的微棲息地(如建筑物或空心樹)中避難來度過冬天。
蚊科昆蟲的卵抗干旱的能力也不同;瘧蚊屬卵和庫蚊卵在干旱環境中易死亡;如淡色庫蚊(庫蚊屬 pipiens pallens)卵在25℃條件下,干旱30分鐘即死亡。
產卵期
一般來說,按蚊與庫蚊均會將卵一次完全產出,而伊蚊則不同,它們是有間隙地產出,50%以上的雄蚊一次產卵期可達7天基至可延長達11天之久。
蚊卵一般約0.2毫米寬,0.5毫米長。卵可分為前端、后端、背面和腹面;前端較大,后端較小,腹面稍平而凹入,背面稍彎而凸出。在卵的前端頂部或近頂部處有一細微的卵孔,在雌蚊排卵過程中精子由此孔進入卵內使卵受精。卵殼分三層:最明顯的是一層色深面堅硬的殼層,殼層外被一層半透明的外膜,殼層內側為一層纖薄的卵黃膜。
蚊卵剛產出時呈灰白色,不久逐漸變深成為棕色(庫蚊)或黑色(伊蚊、瘧蚊屬),這是由于殼層的色素變化所致。蚊卵的外膜包繞著整個卵的外面,在外膜上各部都有突起,其大小與排列各不相同,因而在卵的表面形成不同的構造與花紋。外膜上還可能有其它的特殊構造,例如按蚊卵兩側的浮器或稱浮囊兩端的結節和庫蚊卵的卵冠。
其中按蚊屬的卵呈舟狀,卵產出后單個地漂浮在水面上,但往往相互排成星形、三角形或其它式樣;按蚊卵在水面上時,腹面即較平或稍凹的一面向上,背面即凸面向下。庫蚊屬的卵一般呈長圓形,無浮器;各卵相互粘集成卵塊,漂浮在水面;卵塊中的卵均豎立,前端向下,后端朝上;庫蚊卵產于水面上,卵經干燥易于死亡。伊蚊屬的卵一般呈橄欖形,也無浮器;卵的前端較相圓,后端較尖細;卵殼上有多角形的蚊飾。
孵化
蚊科昆蟲的卵在水中孵化。剛產出的卵內胚胎尚未發育成熟,需要一定時間進行發育,這個時期必須在水中才能孵化。在夏季通常經2~3天卵內美國白燈蛾即孵出,但也有在24小時內孵出的;氣溫降低時孵化的時間延長。大多數蚊科昆蟲的卵都會盡快孵化,而所有卵都會在同一時間孵化;相反,一批處于滯育狀態的伊蚊卵在較長時間內會不規則孵化。
生長發育
蚊科昆蟲是內生翅類,幼蟲和蛹均在水中生長發育。
幼蟲期
蚊科幼蟲常稱為孑孓。剛從卵內孵出的幼蟲是一齡幼蟲;這個時候的幼蟲很小,長約1.5毫米,在水中飼食微小的生物逐漸長大,依次發育變成二齡、三齡以至四齡幼蟲。美國白燈蛾在每齡之間各蛻皮1次,故幼蟲共蛻皮3次即發育變為四齡幼蟲,即成熟幼蟲。幼蟲至四齡時,可長8~15毫米,有的可長達20毫米。四齡幼蟲發育成熟后,又蛻皮1次變為蛹。因此,幼蟲共蛻皮4次。整個幼蟲時期在夏季通常為5天至2周,但隨氣溫的高低,水中幼蟲所需食料的情況,以及種類的不同而有差別,有延長至幾個月的。
小眼在眼睛后部以半圓形排列增加;在生長的第一階段,小眼是方形的,但在發育的后期,變成六邊形;只有當具有方形眼睛的外殼蛻皮時,六角形圖案才會顯現出來。復眼在二齡幼蟲末期才出現。
蟲蛹期
蚊科昆蟲的蟲蛹期較短,受溫度的影響較大,夏季通常需2~3天。
四齡美國白燈蛾脫皮后即化成蚊蛹。蚊蛹呈逗點狀;膨大的前部為頭與胸,彎曲狹小的尾部是腹。頭胸部是頭和胸的合并體,外披幾工質層,頭兩側有一對復眼,其后是單眼,胸部有一對呼吸管。其中瘧蚊屬的呼吸管為漏斗狀,開口較大且有裂隙;庫蚊屬的呼吸管為細長的管狀,開口小且無裂隙;伊蚊屬的呼吸管長短不一,有斜向或三角形開口,無裂隙。腹部分9節,前8節明顯可見,第9節小而不很明顯;第八節的背緣上有一對尾鰭,蛹憑借尾鰭能作滾動狀游動。
蚊蛹不食但能運動,經常做升于水面和降于水底的運動,呼吸方式與美國白燈蛾期相似。在蛹期,體內經過劇烈的變化,原來幼蟲的組織器官由于內、外因素相互作用影響,逐漸分解,同時成蟲的組織器官逐步分化形成。蛹無向光性,對震動極敏感,當受驚擾時,蛹用腹部末端的尾鰭向下潛游,不久又再上浮,停息于水面。蛹皮較厚,不具滲透性,不能利用溶解氧,故不能長時間淹沒于水中,若在水下停留太久,組織中的氧耗盡,便失去浮力,難以存活。
羽化期
蚊科昆蟲的羽化時間一般在黃昏和清晨,白天也能進行。視溫度的情況,經1天至1周,蛹內的成蚊即發育長成,通常經2~3天成蚊即可由蛹鉆出。
羽化時,首先是在呼吸管基部和其他部位的蛹皮下出現少量氣體,然后腹部慢慢升起,與水面平行,繼而在蛹皮的胸部背中線處裂開一條縫,最后成蚊胸部從裂縫處突出,整個身體也隨之從蛹皮內逸出。整個羽化過程約需15分鐘,羽化后10分鐘成蚊仍停息于水面,但能做短暫飛行,待翅完全展出和體壁變硬后即可正常飛行,該過程需1小時左右。
成蚊營陸地上生活。一般來說,雄蚊通??苫?~3周;雌蚊在夏天一般能活1個月左右,而越冬的雌蚊,可達數月之久。
危害及防治
過敏反應
蚊科昆蟲叮咬會導致各種輕度、嚴重的過敏反應,在極少數情況下甚至會危及生命;包括普通的皮疹和耀斑反應和蚊蟲叮咬過敏(MBA)。此癥狀也稱為蚊蟲叮咬超敏反應(HMB),是指蚊科昆蟲在吸血時所注射唾液中的毒素或病原體,而非單純叮咬引起的過度反應。相反,它們是由蚊科昆蟲唾液中含有的無毒性過敏原蛋白引起的過敏性超敏反應。
致敏機制
研究表明,許多種類的蚊科昆蟲能通過叮咬引發過敏反應,這些蚊種包括埃及伊蚊、白紋伊蚊、中華按蚊、淡色庫蚊等。此外,相同或不同亞科類群的蚊科昆蟲,唾液蛋白之間存在相當大的交叉反應性,因此過敏反應可能是由幾乎任何種類的蚊科昆蟲所引起。
蚊科昆蟲想要獲得血液,就必須避開宿主的生理反應;和所有吸血節肢動物門一樣,其唾液含有一種分泌蛋白質的混合物,能夠有效地阻斷止血系統;其唾液的作用是減少血管收縮、血液凝固、血小板聚集、血管生成和免疫力,并產生炎癥。一般來說,食血節肢動物的唾液至少含有一種抗凝血藥物質、一種抗血小板物質和一種血管舒張物質;而蚊科昆蟲唾液的組成相對簡單,通常含有少于20種顯性蛋白質,并且其唾液中還含有有助于糖攝食的酶和控制糖粉中細菌生長的抗菌劑。有一項研究表明,蚊科昆蟲唾液會加劇西尼羅河病毒的感染。
過敏表現
由于蚊科昆蟲叮咬而產生過敏,有時還會引發嚴重的局部皮膚反應,有時伴有低燒;全身反應,從高燒、淋巴結腫大、腹痛或腹瀉,甚至危及生命。在患有EB病毒相關淋巴增殖性疾病、EB病毒陰性淋巴系統惡性腫瘤等個體中發生嚴重反應的可能相對更大且通常為全身性反應?;蚴腔加腥缡人嵝?a href="/hebeideji/3502328115939749866.html">蜂窩織炎或慢性淋巴細胞白血病等疾病的個體。
疾病傳播
季節與氣候
蚊科昆蟲要將疾病傳播給宿主,必須有有利的條件,即傳播季節性。影響蚊媒疾病流行的季節性因素主要是濕度、溫度和降水;在中國,瘧疾暴發與這些氣候變量之間存在正相關性。
其傳播的疾病在東非、拉丁美洲、東南亞和印度最為流行。另外,在歐洲也有一些蚊科昆蟲傳播的疾病,有分析表明,歐洲近一半的蚊媒傳染病與氣候有關。統計模型預測到2030年,英國南部地區在一年中會有兩個月的氣候適合蚊科昆蟲傳播瘧疾,到2080年,蘇格蘭南部地區可能也會出現同樣的情況。
蚊媒疾病
除吸血騷擾外還傳播許多蚊媒病,對人類的危害極大。主要的蚊媒病包括:病毒性疾病、登革熱和登革出血熱、流行性乙型腦炎、西尼羅病毒病、東部馬腦炎、西方馬腦炎等;原蟲性疾病、瘧疾等;植物病原線蟲感染性疾病、絲蟲病等。
人類的瘧疾是由按蚊屬的蚊傳播的。絲蟲病由按蚊屬、庫蚊屬及伊蚊屬的蚊傳播,也可由數種曼蚊屬(Mansonia)內的蚊傳播。流行性乙型腦炎的傳播媒介,主要是庫蚊屬內的幾種蚊。登革熱的傳播媒介是埃及伊蚊、白紋伊蚊、致倦庫蟻、三帶喙庫蚊等。黃熱病主要由埃及伊蚊傳播。還有一種由于人膚蠅的美國白燈蛾鉆入人的皮膚而發生的蠅蛆病,也是蚊將此蠅產在它腹部上的卵傳遞至人膚而引起。
有些疾病,如淋巴絲蟲病,其幼蟲微絲蚴在外周血液中出現時具有一定的規律,因此在該病的傳播中,雌蚊的刺叮吸血時間具有重要意義,即與微絲蚴在周圍血液中出現時間相當。貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)在2012年發表的研究表明,對于一些疾病,如登革熱,可以通過蚊科昆蟲或其他方式傳播,蚊傳播疾病的嚴重程度可能更大。兔熱病是一種由土拉菌弗朗西斯菌引起的細菌性疾病,通過各種途徑傳播,包括通過蒼蠅叮咬;庫蚊和脈毛蚊屬(Culiseta)是土拉菌病以及西尼羅河病毒等蟲媒病毒感染的載體。
蚊科昆蟲除傳播人體疾病外,還能傳播動物的疾病。例如,在自然界或實驗室內已證實對鳥類瘧原蟲易感染或起作用的庫蚊亞科蚊類有44種,分別隸屬于庫蚊、伊蚊、阿蚊、曼蚊及脈毛蚊(Culiseta)等5屬。此外,蚊還可傳播犬絲蟲病、馬絲狀線蟲病、指狀絲蟲病、馬腦脊髓絲狀蟲病等。
防治方法
蚊科昆蟲的防治一是控制或消滅蚊媒疾病,保證人體健康;二是減少蚊科昆蟲的搔擾,使人們有良好的生活環境。人們嘗試了許多控制措施,包括消除孳生場所,通過紗窗和蚊帳進行隔離,用真菌和線蟲等寄生昆蟲進行生物控制等。
化學防治
使用殺蟲劑殺滅美國白燈蛾和成蟲,以及防護成蚊叮咬。
將殘效較長的殺蟲劑噴灑在墻壁、天花板、門窗、家俱靠墻的一面、桌椅和床板的下面等物面上,當蚊停留時接觸到藥物而導致死亡。
把驅蟲劑涂在皮膚上,可以短期防止蚊科昆蟲叮咬;避蚊胺這種化學物質可以驅除一些蚊科昆蟲和其他昆蟲。一些疾控中心推薦的驅蚊劑是皮卡瑞丁、桉樹油(PMD)和丁基乙基氨基丙酸。還有一種電子驅蟲劑,它可以產生超聲波,用來驅走蚊科昆蟲;然而,沒有一項基于環保局和許多大學研究的科學研究提供證據證明這些裝置可以防止人類被其叮咬。
物理防治
無論是在城市或農村,環境防治或通過改變環境防止其孳生,是防治蚊科昆蟲的治本方法。例如在斯里蘭卡,從前以曼蚊為媒介的馬來絲蟲病廣泛分布在全島,1947~1952年的防制工作中,在曼蚊的孳生地大規模地使用除草劑,根除了曼蚊的植物宿主大藻等水生植物,有效地防制了曼蚊的孳生,從而在這個國家基本消滅了馬來絲蟲病。印度孟買封閉了城市井坑,成功地防制了瘧疾媒介班須瘧蚊屬。還有當水位迅速下降時,生存于岸邊植被區的美國白燈蛾往往暴露在水面之外而被曬死;因此,有些國家利用水位的人工變動來防制水庫按蚊的孳生。有些蚊科昆蟲孳生在陽光曝曬的水體中,有的則完全孳生在蔭蔽的水體中,改變不同種類生存的環境條件,可起到減少其密度的作用。
生物防治
防制蚊的生物有兩類,即捕食性動物與致病性生物。
捕食性動物有魚類、刺胞動物門中的水螅(如 Chlorhydra)、扁形動物門中的蝸蟲(如 Dugesia)、節肢動物門中的巨蚊幼蟲等等。其中以柳條魚(Gambusia affinis)的應用最廣,在水塘、稻田、水流緩慢的溝渠中放養和繁殖的效果均好,每平方米水面有2~5條柳條魚時可以有效地控制蚊幼蟲的密度。例如日本自1916年引進柳條魚后,已在東京郊區污水中普遍繁殖;1969年又將這種魚移植到四國的德島縣,對防制當地的優勢蚊種中華按蚊、三帶喙庫蚊和背點伊蚊都取得一定效果。
致病性生物有病毒、細菌、真菌、原蟲、線蟲等對蚊的美國白燈蛾有殺滅作用,存在著對化學殺蟲劑抗藥性和環境污染的地區,有著特殊的意義。例如,蘇云桿菌的應用,是農林害蟲防制的一個重大發展,它的以色列變種防制蚊幼蟲效果甚好。球狀桿菌在實驗生物測定時,對四斑瘧蚊屬、淡色按蚊及一些庫蚊幼蟲有較高的殺滅效果。索蟲(Mermithid)是比較最接近實用的蚊蟲生物防制的線蟲,在自然界有不少的蚊種被寄生,有些地區的按蚊、庫蚊、伊蚊有較高的寄生率,在自然情況下發現有22種蚊的幼蟲感染食蚊索蟲(Romanomermis culicivorax)。
遺傳防治
遺傳防治具有不污染環境,不易產生抗性,而且效果迅速,甚至可導致種的絕滅。遺傳防制主要有化學絕育、胞質不親和等方法。通常使用的化學絕育劑有 Tepa、Thiotepa、Metepa Apholate 等。通常用這些藥物處理美國白燈蛾和蛹,也可處理成蚊。例如在印度德里的一個村莊每隔一天釋放80000只絕育致倦庫蚊約一個月,絕育率達95%。
2024年,阿根廷國家原子能委員會的科學家通過大規模培育雄性伊蚊,利用輻射為它們絕育,然后把它們釋放到野外降低蚊子繁殖率,以減少登革熱、寨卡熱和基孔肯雅熱等經由蚊子傳播的疾病。
相關文化
影視作品
1912年,麥卡錫創作了動畫片《蚊子是怎么生活的》(The Story of a Mosquito),這是一部關于一只名叫“斯蒂夫”的巨型蚊子的喜劇諷刺劇。名叫斯蒂夫的蚊子戴著高帽,落在醉漢身上,用長針刺人醉漢皮膚,貪得無厭地吸血,這只暴食的蚊子因為吸血過多,歪歪斜斜不能飛,最后在血腥中自爆。該動畫除表現動畫形象的動作外,首次原創完整的故事敘事情節,這只具有貪食惡習的“蚊子”是動畫片中的第一個原創動畫形象。
這部動畫的電影膠片已遺失,據說原版在故事開始前有一段序言:夏天,麥卡錫同女兒在家中深受蚊子困擾。他偶然去拜訪一位教授,發現教授正在為全面了解蚊子而研究它們的語言。教授提議麥卡錫繪制系列插圖揭示蚊子的可惡。于是約瑟夫·麥卡錫投入這項工作。
文學形象
古希臘文學作品《伊索寓言》中有一則寓言名為“蚊子與獅子”,通過蚊子打敗獅子,但卻敗在蜘蛛手中的故事,告訴人們打敗過大人物的人往往敗在小人物手中這一道理。
中國文學作品《蕭國松文集》中也有一則名為“蚊子與驢”的寓言故事,通過講述蚊子打敗豹子并與之和談從而救下驢的故事,告訴人們與敵人和談的基礎是具有足夠戰勝敵人的實力這一道理。
代表類群
蚊科昆蟲會傳播諸如瘧疾、絲蟲病、流行性乙型腦炎、登革熱等來勢兇猛的疾病,也會因吸血行為嚴重影響人們的正常工作和休息。因此在雙翅目昆蟲中,蚊科昆蟲對人類生活影響最關鍵的昆蟲種類之一。蚊科昆蟲中的瘧蚊屬亞科、庫蚊亞科、巨蚊亞科類型也分別有各自的獨特之處,如按蚊亞科中的按蚊屬是分布范圍最廣的種類,庫蚊亞科中的庫蚊屬、伊蚊屬是蚊媒疾病主要的傳播者,巨蚊亞科中的巨蚊屬則是該亞科下的唯一屬具有一定的獨特性。
按蚊屬
按蚊屬昆蟲分布遍及全世界,占按蚊亞科中的絕大多數。成蚊體灰色,翅具白斑,雌、雄蚊的喙與下腭須等長,雄蚊下腭須末端兩節膨大。停息的時候身體與停落面成角度。該屬下的嗜人按蚊(Anopheles lesteri anthropophagus)、中華按蚊(Anopheles 中華缺翅蟲)是中國瘧疾和馬來絲蟲病的重要傳播媒介,大劣按蚊(Anopheles dirus)、微小按蚊(Anopheles minimus)是中國南方瘧疾的主要傳播媒介。
伊蚊屬
伊蚊屬昆蟲呈世界性分布,成蚊體棕黃色,翅無白斑,雌蚊之下腭須為喙的1/4或1/6,雄蚊的下腭須比喙長,末端兩節向上彎曲,腹部各節背面基部有橫帶。美國白燈蛾孳生于稻田、溝渠、沼澤、泉井、石穴、蹄印、樹洞、竹筒、葉液和各種容器積水;成蚊主要吸動物血,少數吸人血;某些種類如致倦庫蚊屬(Culex quinquefasciatus)是班氏絲蟲病的傳播媒介,三帶喙庫蚊(Culex tritaeniorhynchus)是流行性乙型腦炎的傳播媒介。
庫蚊屬
庫蚊屬與伊蚊屬數量繁多,種類約占庫蚊亞科的三分之二左右。庫蚊屬昆蟲呈世界性分布,蚊體黑色、深黑色或黃色,大部分有銀白色、黃白色或金黃色斑點及斑紋,雌蚊的下腭須為喙的1/4~1/6;翅無斑點。美國白燈蛾主要孳生于竹筒、樹洞、石穴、缸、罐等小型容器的積水里。少數種類可孳生于池塘、沼澤等較大型的水體中。雌蚊喜吸溫血動物血,部份種喜吸人血。本屬有些種是流行性乙型腦炎和絲蟲病的重要傳播媒介。還曾從某些種的體內分離出登革熱和東部馬腦炎等病毒。還有一些種可能傳播鳥瘧和猴瘧。
巨蚊屬
巨蚊屬昆蟲均不吸血,因此對人無害。屬下分為鉤喙蚊亞屬(Anklorhynchus)、林蚊亞屬(Lynchiella)和巨蚊亞屬(Toxorhynchites)3個亞屬。前2亞屬完全是美洲種類,僅后1亞屬主要分布于包括中國在內的亞洲以及非洲,少數分布于大洋洲。成蟲體帶金屬光澤,頭頂通常蓋以彩色寬鱗。美國白燈蛾孳生于樹洞、竹筒,偶也見于人工容器積水。捕食它種蚊幼蟲,也可自相殘殺。常棲息于林區、竹林或叢莽中。
相關事件
2025年10月,冰島男子哈爾塔森在自家花園里發現了三只蚊子,這是該國首次發現蚊子。10月16日,昆蟲愛好者哈爾塔森在Facebook上分享了這一發現。哈爾塔森表示,蚊子是他從未見過的東西。發現蚊子后,其把它們送到了冰島自然歷史研究所。經昆蟲專家馬蒂亞斯松確認,這三只蚊子是環跗脈毛蚊,常見于北歐。這些蚊子能否過冬并且在冰島扎根還有待觀察。昆蟲專家馬蒂亞斯松表示,這是首次在冰島土地上發現蚊子,以前只在船只和飛機上發現過。在這三只蚊子被發現前,冰島和南極洲都是沒有蚊子的地區,截至2025年10月,只有南極洲未發現蚊子。且尚不清楚環跗脈毛蚊是否會攜帶疾病。
參考資料 >
Culicidae Meigen, 1818.ITIS.2023-09-16
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The Largest Mosquitoes on Earth.Terminix.2023-10-26
Surveillance and Management of Aedes albopictus.UF | IFAS.2023-10-26
Electronic mosquito repellents for preventing mosquito bites and malaria infection.kdocs.2023-09-16
登革熱疫情嚴重:阿根廷用輻射給蚊子做絕育.新浪財經.2024-01-05
【#冰島都有蚊子了#....新浪微博.2025-10-22