科學(xué)家發(fā)現(xiàn)瘧原蟲(chóng)在蚊子宿主體內(nèi)需要一段時(shí)間才能獲得進(jìn)化優(yōu)勢(shì) 水母如何在幾天內(nèi)再生出有功能的觸手 研究小組開(kāi)發(fā)出可以殺死細(xì)菌的聚合物 一款由新型氣凝膠纖維制成的毛衣經(jīng)測(cè)試比羽絨制成的毛衣更保暖 鐵皮石斛花的功效與作用(鐵皮石斛花的功效與作用適合哪些人) 使用形狀記憶聚合物進(jìn)行Swift4D打印 秘制涼皮調(diào)料水的做法(秘制涼皮調(diào)料水的做法竅門(mén)) 新功能!工商銀行如何通過(guò)手機(jī)號(hào)匯款和轉(zhuǎn)賬(工商銀行怎么通過(guò)手機(jī)號(hào)轉(zhuǎn)賬) 腸胃炎拉肚子可以喝純牛奶嗎(腸胃炎拉肚子可以喝酸奶嗎) 做斜視手術(shù)多久能恢復(fù)正常會(huì)不會(huì)復(fù)發(fā)(做斜視手術(shù)多久能恢復(fù)正常) 治療腦梗塞的藥有哪些較好(治療腦梗塞的藥有哪些) 頭頂左側(cè)一陣一陣的疼是怎么回事(頭頂按著疼是怎么回事) 愛(ài)出汗的原因有哪些(不愛(ài)出汗是什么體質(zhì)) 鼻炎中藥調(diào)理一般吃多久(中藥調(diào)理一般吃多久) 男人右眼跳是什么預(yù)兆 什么意思時(shí)辰(男人右眼跳是什么預(yù)兆) 微信為什么突然就登陸不上了(微信突然登錄不上什么原因) 郵箱怎么設(shè)置定時(shí)發(fā)送郵件(郵箱怎么設(shè)置定時(shí)發(fā)送郵件如何取消) 電腦配置無(wú)線路由器WIFI功能(無(wú)線路由器怎么在電腦上設(shè)置WiFi) 咽口水耳朵疼嚴(yán)重嗎(咽口水耳朵疼最簡(jiǎn)單止痛方法) 耳朵進(jìn)水怎么辦有嗡嗡的聲音(耳朵進(jìn)水怎么辦) 做完心臟瓣膜手術(shù)后能活多久(心臟瓣膜手術(shù)后能活多久) 心臟病是累的還是氣的(有心臟病的人能活多久) 腱鞘囊腫是什么科室(腱鞘囊腫屬于什么科) 腱鞘囊腫貼什么膏藥(腱鞘囊腫貼啥膏藥管用) 腳趾腫了還能泡腳嗎(腳趾腫了能用熱水泡嗎) 夢(mèng)幻西餐廳玩法簡(jiǎn)介(夢(mèng)幻西餐廳玩法簡(jiǎn)介英文) 怎么用好一塊錢(qián)致富?(如何用一塊錢(qián)發(fā)家致富) 如何查詢國(guó)考職位報(bào)名人數(shù)(如何查詢國(guó)考職位報(bào)名人數(shù)統(tǒng)計(jì)表) 上大廁拉出血怎么回事(男人上廁所拉血怎么回事) 宮外孕手術(shù)后還能正常懷孕嗎一邊切掉了(宮外孕手術(shù)后還能正常懷孕嗎) 左下眼皮一直跳是什么預(yù)兆女性(左下眼皮一直跳是什么預(yù)兆) 小腹左邊疼是什么情況(小腹左邊痛是怎么回事) 怎么樣緩解小腿肌肉酸痛(怎樣緩解小腿肌肉酸痛) 寶寶拉墨綠色大便怎么辦(寶寶拉墨綠色的大便怎么回事) 70邁智能行車記錄儀功能使用(70邁行車記錄儀使用說(shuō)明) 腰果蝦仁家常菜(腰果蝦仁家常菜做法) win10epic正當(dāng)防衛(wèi)4中文設(shè)置教程(正當(dāng)防衛(wèi)4epic設(shè)置界面中文) 鐵鼠《決戰(zhàn)!平安京》中技能是什么?(平安京鐵鼠教學(xué)) 喝什么可以催月經(jīng)提前來(lái)(喝什么可以催月經(jīng)) 有什么方法可以讓自己快速入睡(怎么能快速入睡) 腎病肌酐高有什么癥狀表現(xiàn)(肌酐高有什么癥狀表現(xiàn)) 泥鰍功效與作用及禁忌有來(lái)醫(yī)生(泥鰍功效與作用) 腎上長(zhǎng)瘤惡性能治愈嗎(腎上長(zhǎng)瘤惡性幾率大嗎) 白點(diǎn)癲風(fēng)會(huì)不會(huì)傳染給老婆(白癜風(fēng)會(huì)傳染嗎) 被隱翅蟲(chóng)咬后怎么處理咬了紅腫很硬癢怎么辦(被隱翅蟲(chóng)咬后怎么處理) DIY蝴蝶結(jié)頭飾制作教程(蝴蝶結(jié)頭飾diy教程圖解簡(jiǎn)單) 中山有哪些地方好玩?(中山有哪些地方好玩景點(diǎn)) 第一次如何接吻(第一次如何接吻更舒服) 乙肝兩對(duì)半正常值表(乙肝兩對(duì)半正常值)

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)瘧原蟲(chóng)在蚊子宿主體內(nèi)需要一段時(shí)間才能獲得進(jìn)化優(yōu)勢(shì)

導(dǎo)讀 瘧疾寄生蟲(chóng)是適應(yīng)大師。為了完成其生命周期,寄生蟲(chóng)必須從蚊子傳播到人類,然后再傳播回蚊子。經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化,它已經(jīng)完美地適應(yīng)了這兩...

瘧疾寄生蟲(chóng)是適應(yīng)大師。為了完成其生命周期,寄生蟲(chóng)必須從蚊子傳播到人類,然后再傳播回蚊子。經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化,它已經(jīng)完美地適應(yīng)了這兩個(gè)宿主。盡管我們對(duì)瘧疾周期的了解已有100多年的歷史,但許多問(wèn)題仍未得到解答。

其中一個(gè)問(wèn)題涉及瘧疾寄生蟲(chóng)在蚊子體內(nèi)發(fā)育所需的持續(xù)時(shí)間。目前估計(jì)瘧疾寄生蟲(chóng)平均12天后即可傳播。然而,蚊子在自然界中預(yù)計(jì)平均存活兩周。

因此,它們的發(fā)育所需的12天似乎有悖常理:人們會(huì)期望寄生蟲(chóng)盡快傳播給人類,因?yàn)榧纳x(chóng)在蚊子體內(nèi)度過(guò)的每一天都會(huì)增加蚊子在寄生蟲(chóng)傳播之前死亡的機(jī)會(huì)咬一口。那么,有什么優(yōu)勢(shì)可以證明不被傳播的風(fēng)險(xiǎn)是合理的呢?

進(jìn)化妥協(xié)

柏林馬克斯·普朗克感染生物學(xué)研究所Levashina實(shí)驗(yàn)室的研究人員現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了這一優(yōu)勢(shì),并為更好地了解蚊子體內(nèi)的寄生蟲(chóng)進(jìn)化奠定了基礎(chǔ)。他們表明,如果寄生蟲(chóng)在傳播給人類之前在蚊子中停留更長(zhǎng)時(shí)間,就會(huì)受益于蚊子豐富的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),最終導(dǎo)致更成功的傳播。因此,寄生蟲(chóng)傳播給人類的時(shí)間是“適應(yīng)感染”和“準(zhǔn)時(shí)離開(kāi)”之間的進(jìn)化權(quán)衡。

這些結(jié)果是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,通過(guò)數(shù)學(xué)模型獲得的。該研究的第一作者保拉·卡里洛-布斯塔曼特(PaolaCarrillo-Bustamante)解釋說(shuō):“在實(shí)驗(yàn)室中追蹤瘧原蟲(chóng)的進(jìn)化幾乎是不可能的。”“為了研究進(jìn)化壓力,需要跟蹤數(shù)百個(gè)傳播周期:蚊子-哺乳動(dòng)物-蚊子。這對(duì)于人類瘧疾寄生蟲(chóng)來(lái)說(shuō)是不可能的。”

數(shù)學(xué)模型以數(shù)學(xué)公式捕捉真實(shí)過(guò)程,使研究人員能夠做出預(yù)測(cè)并分析和理解這些過(guò)程在不同條件下的行為。已經(jīng)有瘧疾傳播模型基本上描述了蚊子的生活。然而,它們通常只包括幼蟲(chóng)發(fā)育、叮咬行為、繁殖和蚊子年齡的變量。這些模型預(yù)測(cè)了瘧原蟲(chóng)將在較短的發(fā)育期中進(jìn)化的直觀預(yù)期,如上所述,現(xiàn)實(shí)情況并非如此。

優(yōu)化模型

模型與現(xiàn)實(shí)不完全對(duì)應(yīng)的事實(shí)本身并不是問(wèn)題,因?yàn)樗鼈兪冀K只是現(xiàn)實(shí)的近似值。但是,如果模型不能正確表示關(guān)鍵機(jī)制,則需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充。研究人員的任務(wù)是找到缺失的變量,使傳播模型能夠正確描述寄生蟲(chóng)的發(fā)育時(shí)間。先前對(duì)蚊子新陳代謝的研究為缺失的變量提供了線索。

為了發(fā)育卵,雌性蚊子需要哺乳動(dòng)物血液中的營(yíng)養(yǎng),這就是它們叮咬人類的原因。在吸血過(guò)程中,瘧疾寄生蟲(chóng)進(jìn)入蚊子腸道,并利用相同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)促進(jìn)自身發(fā)育。然而,蚊子一生中往往會(huì)叮咬不止一次。

卡里洛-布斯塔曼特說(shuō):“我們的模型預(yù)測(cè),每次吸血后,寄生蟲(chóng)都會(huì)變得更強(qiáng),因此多次叮咬會(huì)讓寄生蟲(chóng)受益。”“有了這些重要信息,我們修改了傳播模型。多次叮咬需要時(shí)間——這可能是寄生蟲(chóng)在蚊子體內(nèi)等待很長(zhǎng)時(shí)間才能從盡可能多的血液中受益的原因。”

不僅僅是注射器

添加新變量“新陳代謝”后,研究人員隨后利用更新后的傳播模型進(jìn)行了進(jìn)化實(shí)驗(yàn)。他們讓虛擬寄生蟲(chóng)有機(jī)會(huì)隨機(jī)改變它們?cè)谖米芋w內(nèi)的發(fā)育時(shí)間,即發(fā)生突變。然后,他們讓模型運(yùn)行5,000天,這足以讓自然選擇找到最佳的發(fā)育時(shí)間。

無(wú)論起始點(diǎn)是短發(fā)育時(shí)間還是長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間的寄生蟲(chóng),發(fā)育時(shí)間為12天的寄生蟲(chóng)總是會(huì)在群體中被選擇。這種進(jìn)化最優(yōu)也可以在現(xiàn)實(shí)中觀察到。對(duì)于Carrillo-Bustamante,結(jié)果表明現(xiàn)有模型需要補(bǔ)充。“以前的模型經(jīng)常將蚊子視為將瘧疾寄生蟲(chóng)傳播給人類的注射器。我們的研究表明,在傳播模型中必須考慮蚊子與寄生蟲(chóng)的相互作用。”

瘧疾仍然是一個(gè)不斷變化的目標(biāo)。我們需要全面了解這種疾病,以制定有效的對(duì)策,因?yàn)槊磕耆杂?.5億人感染瘧疾。準(zhǔn)確的疾病傳播模型是了解疾病和正確預(yù)測(cè)未來(lái)流行病的重要一步。這在環(huán)境條件不斷變化的時(shí)代尤為重要,因?yàn)闅夂蜃兓瘜懠矌У搅耸澜缧碌貐^(qū)。

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