「ブーン、ブーン、ブーン」と蚊の鳴き声が聞こえたら、思い切って強く叩いてみましょう！

蚊は数億年前に地球上に出現しました。現在、熱帯および温帯地域に広く分布する蚊の種は 3,500 種以上あります。

蚊には多くの種類がありますが、幸いなことに、血を吸うのはメスの蚊のほんの数種だけです。すべての雄の蚊とほとんどの種の雌の蚊は、花の蜜、汁、植物の分泌物のみを餌とします。しかし残念なことに、これらの吸血蚊は血を吸いながら病気を媒介する可能性もあります。

血を吸う蚊（出典：BBCニュース）

雌の蚊は異なる生物の間で血を吸うため、マラリア、ジカ熱、黄熱病、デング熱、西ナイル熱、その他のウイルスなど、いくつかの主要な感染症の拡散の媒介にもなっている。一度噛まれると感染する恐れがあります。たとえ感染していなくても、蚊に刺されたときに注入される「唾液」によって、耐え難い痒みを感じることになります。

デング熱は蚊によって伝染します。画像出典: BBCニュース

では、日常生活で蚊に刺されないようにするにはどうすればいいのでしょうか?

蚊に刺されないようにする

道中で食べ物の香りがしたら、その香りの源をたどってレストランを見つけるのは簡単です。蚊についても同様です。彼らは、体表面から放出される二酸化炭素、熱、汗の粒子を追って私たちの位置を正確に見つけ出し、攻撃を仕掛けてきます。

人類は長い間、蚊と戦うために、蚊を引き寄せる要因を隠して蚊が人間を避けるようにする蚊よけ剤などの化学的手段を主に使用してきました。しかし、その中の化学成分が人体や環境に影響を与えるのではないかと懸念する人もいます。この目的のために、米国ブラウン大学の化学エンジニアであるロバート・ハートは、単層の炭素原子からなるグラフェンを使用するという物理的な蚊よけの方法を提案しました。

画像出典: Wikipedia

グラフェンフィルムは、超薄型、超軽量、導電性という特性を備えているため、ウェアラブルファブリックや皮膚技術の人気のコンポーネントとなっています。既存の研究では、グラフェン素材を組み込んだウェアラブルデバイスは、生物学的モニタリング、センサー、紫外線保護、化学防御など、さまざまな目的に使用できることが示されています。

ハート氏はグラフェンフィルムの完全に緻密な二次元構造に注目し、この素材が腕の汗の臭いを遮断し、蚊の口器の挿入を防ぐことができると考えました。そこで蚊に「餌を与える」実験が計画され、被験者はハート氏のチームとなった。

実験室でのテストでは、グラフェンフィルムで覆われた皮膚は蚊に襲われなかった。画像提供: ハート・ラボおよびブラウン大学

まず、彼らは防護されていない腕を蚊の入った箱の中に突っ込んだ。すると間違いなく蚊は狂乱状態に陥り、彼らの腕に飛びついて上下に刺した。そして、グラフェンシートを腕に貼り付けて箱の中に入れました。この時点では蚊はあまり興味を示さなかった。たとえ数匹の蚊が腕に止まったとしても、無駄に刺そうとした後、興味もなく去っていきました。

蚊は腕に集まり、防御なしで刺す

画像出典: 写真が添付された研究論文

この実験は、グラフェンが皮膚表面から放出される臭いを遮断し、蚊に感知されないようにすることができることを示しています。同時に、その構造上の特徴により、蚊が口器を皮膚に突き刺すのも防ぎます。ただし、この防御機能はグラフェンフレークが乾燥状態にある場合にのみ有効であることに注意してください。つまり、体表面に大量の汗が出ると、グラフェン片が水分を吸収して膨張し、蚊に好都合な状況をもたらすのです。

叩くと蚊は本当に怖がりますよ！

「ブーブー、ブーブー」と蚊が私たちの周りを飛び回ると、私たちはつい手を伸ばして叩いてしまいます。

しかし、ほとんどの場合、蚊を攻撃するのは難しく、私たち自身の動きの遅さと蚊の素早い回避能力にイライラするだけです。しかし、1 回の攻撃が失敗したとしても、複数回の攻撃を追加することができます。これは実際に蚊を撃退する効果的な方法だからです。

蚊にとって、人間は食料源であると同時に潜在的な殺人者でもあり、蚊はそのことをよく知っています。そのため、噛まれた人の羽ばたきや震えなどの防御行動に遭遇した後は、防御個体の匂い情報を関連付け、一定期間（最大1日程度）その匂いを運ぶ生物を攻撃しなくなります。むしろ、彼らはそれを「疫病神」であるかのように避けるでしょう。

画像出典: Google 画像

これは実際には蚊の嗜好学習を利用しています。なぜなら、蚊は実は好き嫌いが多いからです。例えば、斑点のあるネッタイシマカの大好物は人間の血ですが、本当に人間を噛めない場合は、犬や牛などの動物を襲うこともあります。しかし、一度人間を噛む機会を得ると、彼らは再び人間に注意を向けるようになります。これは蚊の長期にわたる学習によって形成された好みです。

しかし、この学習を逆に利用することもできます。ほとんどの昆虫では、ドーパミンは学習に不可欠であり、肯定的なフィードバックと否定的なフィードバックの両方を記憶するのに役立ちます。蚊が人間の血を吸うと、ドーパミンが正のフィードバックを与え、蚊がその味を好むようになります。しかし、吸血中に蚊が攻撃されると、ドーパミンが負のフィードバックを与え、蚊は嫌悪感を覚えます。

それは、食事中に突然ボウルの中のコリアンダーが飛び上がって顔を叩くようなものです。これはあなたの幼い心に非常に大きな衝撃を与え、しばらくの間、あるいは長い間、コリアンダーを二度と見たくないと思うようになるでしょう。

さらに、運悪く蚊に当たって血が飛び散ってしまった場合、蚊も死んだ仲間に遭遇すると怖がるので、「猿を怖がらせるために鶏を殺した」ことにもなります。

蚊の駆除は子供の頃から始めるべき

蚊の生涯で最も脆弱な段階は幼少期です。 「蚊の幼虫」と呼ばれる蚊の幼虫は、主に水中に生息します。この時期の幼虫はまだ「牙」が発達しておらず、運動能力も弱いため、多くの昆虫の餌食になります。

例えば、トンボやイトトンボは蚊を食べるのが大好きです。彼らは幼い頃に水中の蚊の幼虫を食べるのが好きなだけでなく、成長して成虫の蚊を捕食するのも好きです。さらに、トンボは蚊よりもはるかに速く、成虫の蚊を簡単に捕まえることができます。彼らはまさに「蚊取りマスター」と呼ばれるにふさわしい人々です。

蚊を捕食するイトトンボ（出典：mosquitonix）

これらの昆虫は蚊にとって非常に致命的であるにもかかわらず、特別に飼育することができないのは残念です。しかし、私たちは考え方を変えることができます。例えば、蚊の産卵期が来る前に、家の内外の水が溜まる場所を掃除し、蚊が繁殖できる水源を残さないようにしましょう。こうすれば、少なくとも家の中に現れる蚊は少なくなるでしょう。

参考文献:

1.グラフェンバリア層による蚊刺され防止

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1906612116

2.ネッタイシマカにおける宿主学習の調節

3.https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)31617-2

4.昆虫の嗅覚：一度叩かれると二度と近寄らない

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)31722-0

著者: 魚

中国科学作家協会優秀科学普及作品銀賞受賞

蒸し魚の頭、スパイシーな魚の頭、その他の魚の頭が好きな人