只有雌蚊吸人或动物的血,吸血之目的是把吸来的血作为造卵的营养源。雌蚊吸血时把两根如锯那样锋利的针刺入于皮肤中,这种针扎进皮肤后可改变其方向,因而成为可恣意地吸血液中的磷酸腺甙或三磷酸腺甙等核甙酸。

蚊子的卵发育与激素

由于蚊子的一根消化管嘴延伸到肛门,其内部结构可简单地分为包括食道在内的前肠、吸进血液与消化吸收的中肠及后肠三部分。在食道后部附属着用于储存糖液的嗦囊,在中肠与后肠之问也附属着掌管排泄的马尔丕基管。雌蚊有一对卵巢,其各自的输卵管合而为一根后就同阴道相连接。

在一个卵巢中所包含着的滤胞的数量也因蚊子之种类而有些不同,如带红褐色的蚊子就含有150-200个滤胞。滤胞是由将来成为卵的卵细胞;援助卵细胞的营养细胞;把卵细胞包起来加以保护,并帮助卵发育的一层滤胞上皮细胞组成。

在腹部体的内侧或在胸部肌肉之间附在着叫做脂肪体的软组织。从外表看来这种软组织是一种不定形的组织,但它发挥着卵黄蛋白质的合成等重要的生物合成的作用,可以说扮演着脊髓动物的肝脏角色。雌蚊吸血的话,滤胞中的卵细胞就开始发育,吸收卵S而变为成熟卵。

根据最近对蚊子的研究结果,主要从内分泌而看雌蚊的卵巢发育结构是这样,首先是以吸血为诱因,脑激素就分泌出来,但对促使最初脑激素分泌的结构迄今尚未十分清楚。其次是脑激素刺激卵巢而促使它放出蜕皮激素。

蜕皮激素本来是促使昆虫变态的激素,以往认为一旦到了成虫,它就没有什么作用。但通过研究实验,首次在蚊子中确认它为留下子孙后代发挥了重要作用。当这种蜕皮激素被变换为20-磷酸羟基蜕皮激素后就对脂肪体进行活动,促使卵黄蛋白质的信使核糖核酸的合成。

其结果,已被合成的卵黄蛋白质就从脂肪体被放出于体液中,已开始在发育的卵通过内噬作用吸收那些被放出的卵黄蛋白质。

除脑激素和蜕皮激素之外,还有一种一向被视为同卵巢发育无关的幼弱激素。经研究实验证实,幼弱激素也在卵细胞中活动,通过内噬作用为把卵黄拉进于卵细胞搭桥和促使合成等方面发挥了重要作用。

在这些激素的支配下,最初仅有60-80μm的滤胞在吸收卵细胞的卵黄的同时也在成长。在吸血后4-5日成熟时就达到600~700μm,用肉眼也能确认一个一个卵子。蚊子的卵形成过程的复杂程度并不亚于妇女的卵巢形成过程。

从营养看蚊子的卵发育

从血液中的营养面一直在研究蚊子的卵巢发育的结构。要研究对蚊子的卵巢发育起到刺激与促使作用的营养,特别是氨基酸的效果以及这些营养产生的效果时,必须要研究和实验与此密切相关的中肠在其中起的作用,

为调查给蚊子吸入各种蛋白质溶液后的卵巢发育情况,给带红褐色的雌蚊分别吸入全血(从人吸的血)、血浆、卵白蛋白。其调查的重点是看食物液被消化器官那部分吸收的问题。对同AMP等混合的食物液给中肠吸入情况所作的实验结果表明,无论是何时都具有高效率且促使了卵巢的发育。在促使发育的营养方而,只要是蛋白质就奏效,而不是在血液中的什么特殊物质。但如果用同样的蛋白质与砂糖混合的被嗦囊吸入时,其效果就大为下降。因为嗦囊是被表皮覆盖的食物贮藏器宫,它对蜜之类的糖浓度高的食物液仅作临时性的储存,目的在于不让它使体液的渗透压力出现紊乱。在嗦囊中贮存的食物液就一点一点地送往中肠,在中肠才开始消化吸收。

在另一次实验结果显示,即使被嗦囊所吸入的蛋白质性质的营养与糖混合在一起被送到中肠,这些蛋白质性的营养也就在未被消化的状态下被排泄掉。有趣的是在这混合液中的糖分却在经中肠的过程中全部被消化吸收。正因为中肠吸收并保留着大量的血液或蛋白质,大量的蛋白酶才有可能分泌,高效率的消化吸收活动才能出现。

一旦蛋白质能有效地被消化吸收,卵发育也将由此而产生,看来氨基酸也必然在其中起了有效作用。然而,即使把各种氨基酸溶化为同构成血液蛋白质的氨基酸一样的浓度,由于其渗透压力过高,就是与AMP混合,几乎难于被吸收。

为弄清氨基酸究竟对卵巢发育起了什么作用?氨基酸不经过消化器官是否也能对卵的成长发挥作用?专门作了模拟试验。其所用的是由117种氨基酸与土拨鼠的血液的混合溶液,其中蛋白质都全部加水分解,使最终的总氨基酸浓度维持在7.5%。

其作法是使用静脉输液针把这种混合溶液连续注入于带红褐色的雌蚊体腔的胸部。每小时的溶液注入量为0.083μl,24小时共注入2.0μl。由于蚊子是开放型血管系,只要把溶液注入于体壁的内侧就与体液混在一起,从而能自然地扩散到整个体腔。总而言之,虽然吸过血的雌蚊也随着血液的消化吸收而在体液中的氨基酸浓度也增加。这次的模拟试验是在雌蚊未吸血的状态下进行的,这意味着氨基酸不经过消化器官也照样能对卵的成长发挥高效率的作用,而且已开始成长的大部分卵都成熟。

到了注入20小时卵的成熟率就急增,这个时间正好同雌蚊吸血后在体液中的氨基酸浓度达到峰值的时间相吻合。由此可见,氨基酸不仅是卵黄蛋白质的原料,而且看来也对卵发育开始起了作用。对蚊子为什么要吸人或动物的血?这个问题也可以这么说,即雌蚊是为取得有这两种作用的氨基酸而吸血的。

使脑激素分泌的是什么?

对脑激素分泌的结构问题已作了不少研究,但吸血后究竟是什么促使脑激素分泌的问题尚未十分清楚。腹壁或中肠壁的作用好像对卵发育起了有什么效果似的,但看来这种作用并不是对经神经的脑激素分泌形成直接的诱因。现在已确认在中肠壁有内分泌的细胞,从而联想到的是吸血后从中肠壁分泌出来的激素可能刺激了脑。有的报告说,吸血后从卵巢自身放出了促使脑激素分泌的要素。

另一方面,该研究室基于氨基酸对于卵发育有刺激效果,一直在探索特定的氨基酸刺激着脑的可能性,但未取得有力的证据。虽然关于脑激素问题,到氨基酸的一次结构的解明已取得进展,然而迄今对卵发育最初期的过程仍是个谜。尽管体格小,越调查就越会感到它的结构相当复杂似的,或许在越深入的调查过程中有可能发现到意想不到的激素。

[化学生物(日),1998年3月号]