معلومة

فيزياء البعوض

فيزياء البعوض



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ما هي القيود البيئية للبعوض التي يجب أن أعرفها إذا كنت أرغب في تجنب التعرض للعض؟

على سبيل المثال:

  • ما هي السرعة التي يجب أن أمشي بها حتى أتحرك بسرعة كبيرة بحيث يتعذر علي أحد أن يعضني؟
  • هل يمكن للمروحة أن تعمل على إبعاد البعوض عني؟
  • إذا كنت أتطلع لشراء شقة ، فهل يوجد حد أدنى للارتفاع لن يصل إليه البعوض بعد الآن؟

شكرا!


تختلف سرعة البعوض من مكان إلى آخر وحالته الصحية الحالية ، ولكن إذا كانت هناك أي مشكلة من هذا القبيل ، فربما يمكنك الركض لمسافة قصيرة (بعض الياردات) ومن ثم لن يضايقوك لبعض الوقت حتى يتأقلموا معك. .

نعم ، عادةً ما تكون المروحة بسرعة مريحة كافية لتفجير البعوض بعيدًا. إذا لم يفلح ذلك ، فاضبط السرعة بأقصى سرعة ولف نفسك ببطانية

لا أعتقد أن هناك بعض الارتفاع حيث لا يستطيع البعوض الوصول إليه ولكن صديقي الذي يعيش في الطابق الثاني عشر في شقته بالكاد لديه 4-5 بعوض ينهض عليه.


أقتبس من صفحة الويب هذه http://spectrum.ieee.org/consumer-electronics/gadgets/backyard-star-wars التي تصف نموذجًا أوليًا لنظام لقتل البعوض عن طريق الليزر ، فيما يتعلق بالسرعة:

البعوض يطير بسرعة متر في الثانية.

هذه السرعة متوافقة مع 1.2 متر في الثانية المذكورة في الورقة

سنو ، دبليو. تقديرات ميدانية لسرعة طيران بعض بعوض غرب أفريقيا. حوليات طب المناطق الحارة والطفيليات, 1980, 74.2: 239-242.

كانت هناك علاقة بين سرعة الرياح ومصيد Anopheles melas و Culex thalassius الذي حاول أن يعض الإنسان على مستوى الأرض وعلى ارتفاع 4 و 8 أمتار على برج سقالة مفتوح ، في شجيرة تم تطهيرها في غامبيا. كان من المتوقع أنه في ظل الرياح التي تجاوزت سرعة طيرانها ، لن يتمكن البعوض من الاقتراب ومهاجمة الرجال على البرج. انخفض مصيد البعوض بشكل حاد في رياح تبلغ سرعتها 120 سم / ثانية ، والتي قد تقترب من سرعة طيرانها ، على الرغم من أن بعض الحشرات لا تزال تصطاد بأعلى سرعة رياح تمت مواجهتها.

فيما يتعلق بارتفاع الطيران:

يختلف متوسط ​​ارتفاع الطيران بين أنواع البعوض ولكنه عادة ما يكون حوالي مترين فقط. سوف يطيرون فوق العقبات عند الضرورة - حتى في نافذة الطابق العلوي - ولكن إذا كان السياج الافتراضي الخاص بك يبلغ ارتفاعه من 3 إلى 5 أمتار ، فيمكنه التقاط جميع البعوض الذي يطير بالقرب منه.

النظام حاصل على براءة اختراع وبراءة الاختراع خاصة به أنوفيليس:

على سبيل المثال ، أكثر من 99٪ من أنوفيليس البعوض (الذي قد يحمل سلالات من الملاريا التي يمكن أن تصيب البشر) يطير على ارتفاع أقل من 3-5 أمتار

هايد ، رودريك أ ، وآخرون. سياج ضوئي. طلب براءات الاختراع الأمريكية 14/255119 ، 2014.


الملاريا مرض ينقله البعوض ويسبب الحمى والقشعريرة ومرض شبيه بالإنفلونزا إذا ترك دون علاج ، فقد يؤدي إلى الوفاة. لقد نجحت الحرب ضد الملاريا في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، حيث تم تجنب 1.5 مليار حالة و 7.6 مليون حالة وفاة منذ عام 2000 ، لكن التقدم كان يتراجع في السنوات الخمس الماضية. يظهر تقرير أنه في عام 2019 ، كان هناك ما يقدر بنحو 229 مليون حالة إصابة بالملاريا في جميع أنحاء العالم و 409000 حالة وفاة. أحد أسباب هذا النقص الأخير في التقدم يرجع إلى زيادة مقاومة البعوض للمبيدات الحشرية. لذلك ، من أجل كبح الملاريا ، هناك حاجة إلى أدوات جديدة للقضاء عليها ، مثل تقنية تسمى محرك الجينات.

باختصار ، محرك الجينات هو تقنية هندسة وراثية تؤدي إلى انتقال جين معين وراثيًا بمعدل أعلى من المعدل الطبيعي. على سبيل المثال ، تمتلك معظم الجينات فرصة بنسبة 50٪ في الانتقال من الأب إلى الأبناء بناءً على قوانين الوراثة. ومع ذلك ، فإن الدافع الجيني يمكن أن يعطل هذا القانون - يمكن أن ينتقل الجين إلى أكثر من 50٪ من النسل ، مما يجعله يهيمن على السكان بالكامل. لذلك ، يمكن استخدام محرك الجينات الاصطناعية لنشر سمة مضادة للملاريا في جميع أنحاء البعوض بوتيرة سريعة نسبيًا ، وبالتالي القضاء على الملاريا. ومع ذلك ، كانت هناك العديد من المشاكل في استخدام هذه التكنولوجيا للملاريا على وجه التحديد العديد من محركات الجينات الاصطناعية التي تم تطويرها إما (1) تعديل جزء مهم من الجينوم الذي يؤدي إلى ضعف بقاء الكائن الحي ، وبالتالي تعطيل ديناميات السكان ، أو (2) يؤثر على جزء أقل أهمية من الجينوم مما يؤدي إلى سوء الحفاظ على الدافع الجيني ، مما يقلل من قدرته على الانتقال إلى النسل.

في الآونة الأخيرة ، طورت مجموعة من العلماء من إمبريال كوليدج لندن نهجًا يستهدف الإنترونات في جينوم البعوض. تعد الإنترونات جزءًا من الحمض النووي الذي لا يتم ترجمته لاحقًا إلى بروتينات ، بمعنى آخر ، فهي صامتة ولا تؤثر على وظيفة الحمض النووي. وبالتالي ، فإن محرك الجينات الاصطناعية الجديد هذا قادر على استهداف جزء مهم من الجينوم دون تفاقم قابلية بقاء الكائن الحي ، وبالتالي حل المشكلة السابقة للتأثير على ديناميكيات السكان. في الواقع ، اختبر الباحثون محرك الجينات في بعوضة الملاريا الأفريقية ألف غامبيا ووجدت أن البعوض الذي يحمل المحرك الجيني كان قادرًا على نقل الجينات إلى نسله بينما يظل بصحة جيدة مثل البعوض الذي لا يحمل المحرك الجيني. لذلك ، توفر تجاربهم دليلًا أوليًا ولكنه واعد على أن نهجهم الجديد لمحركات الجينات الاصطناعية يمكن أن ينجح في البعوض. نأمل ، في المستقبل القريب ، أن يساعدنا محرك الجينات الاصطناعية في نشر الخصائص المضادة للملاريا لجميع البعوض الذي ينشر الملاريا ، والقضاء على الملاريا مرة واحدة وإلى الأبد.

المؤلف الأول للدراسة ، أستريد هورمان ، باحث مشارك في قسم علوم الحياة في إمبريال كوليدج لندن ، المملكة المتحدة.


كان البعوض المعدل وراثيًا على ما يرام في أول رحلة تجريبية في الولايات المتحدة

اختبارات الولايات المتحدة الأولى لأي بعوضة معدلة وراثيًا تطير بحرية جيدة الآن لعام 2021 لمحاربة انتشار حمى الضنك الزاعجة المصرية (معروض).

شارك هذا:

22 أغسطس 2020 الساعة 11:15 صباحًا

بعد عقد من النوبات والبدء ، صوّت المسؤولون في فلوريدا كيز للسماح بإجراء أول اختبار في الولايات المتحدة للبعوض الطائر الحر المعدّل وراثيًا كوسيلة لمحاربة الآفات والأمراض التي ينشرها.

جاء القرار بعد حوالي ساعتين من الشهادات المثيرة للجدل في جلسة استماع علنية افتراضية في 18 أغسطس / آب. انتقد العديد من المتحدثين عدم اليقين في إطلاق كائنات معدلة وراثيًا. لكن في النهاية ، ثبت أن المخاوف بشأن الأمراض التي ينقلها البعوض أكثر إقناعًا. في يوم التصويت ، بلغ إجمالي حالات حمى الضنك في مقاطعة مونرو ، حيث تقع Keys ، 47 حتى الآن في عام 2020 ، وهي أول زيادة منذ ما يقرب من عقد من الزمان.

نفس البعوض المعروف بالحمى الصفراء (الزاعجة المصرية) أيضا انتشار حمى الضنك وكذلك زيكا والشيكونغونيا (SN: 6/2/15). يصعب التحكم في هذا النوع بشكل خاص بين حوالي 45 نوعًا من البعوض الذي يتذمر حول Keys. حتى منطقة فلوريدا كيز لمكافحة البعوض القوية التي تضم ست طائرات للرش - لا يوجد في ميامي صفر - تقتل فقط ما يقدر بنحو 30 إلى 50 في المائة من بعوض الحمى الصفراء المحلي مع أفضل علاجات مبيدات الآفات ، كما يقول رئيس مجلس المنطقة فيل جودمان.

قال جودمان ، الكيميائي نفسه ، كما قال المفوضون بعد تعليقات الجمهور: "لا يمكننا الاعتماد على الكيمياء لإخراجنا من هذا". ثم صوت المفوضون 4-1 للمضي قدمًا في اختبار الذكور المعدلة وراثيًا كأجهزة لمكافحة الآفات.

اشترك للحصول على أحدث من أخبار العلوم

عناوين وملخصات من أحدث أخبار العلوم من المقالات ، يتم تسليمها إلى بريدك الوارد

في وقت ما بعد 1 كانون الثاني (يناير) 2021 ، سيضع عمال فلوريدا صناديق بيض من ذكر بعوض الحمى الصفراء المربى خصيصًا (نسخة حديثة تسمى OX5034) في امتداد مقاطعة مونرو لم يتم اختياره بعد. سوف ينمو البيض ، الذي يتم شحنه من شركة أوكسيتيك للتكنولوجيا الحيوية ومقرها أبينجدون بإنجلترا ، ليصبح ذكورًا عاديين المظهر. مثل غيره من ذكور البعوض ، يشربون رحيق الأزهار وليس الدم.

ثم يأمل المخططون أنه خلال الاختبارات ، سوف يجذب هؤلاء الأجانب من Oxitec إناث البعوض للتزاوج. القليل من الجينات التخريبية من الذكور سوف تقتل أي ذرية من الإناث ناتجة عن التزاوج ، وبمرور الوقت يجب أن يؤدي ذلك إلى تقليص الأسراب. الأبناء الذين يرثون جينات أبيهم الخالية من الابنة سيستمرون في تقليص الجيل القادم أكثر.

حتى الآن ، زودت شركة Oxitec حوالي مليار من ذكور البعوض المخرب لإطلاقها في أماكن أخرى حول العالم ، خاصة في البرازيل ، حيث يمكن أن يتفشى فيروس زيكا وتكون حمى الضنك شائعة (SN: 7/15/16). إن فكرة إطلاق سراح ذكور عقيمة من الآفة لإضفاء الرومانسية على السكان وصولاً إلى بعض القلوب الوحيدة المتناثرة عمرها 80 عامًا على الأقل (SN: 6/29/12). لعقود من الزمن ، كان هذا يعني تعقيم الذكور عن طريق تعريضهم للإشعاع ثم إطلاقهم في البرية. لكن البعوض كان حساسًا للغاية بالنسبة لتقنيات الإشعاع في ذلك الوقت. عندما اكتشف العلماء طريقة فعالة لتعديل الحمض النووي الطبيعي لذبابة الفاكهة ، والذي تم الإبلاغ عنه في عام 1982 ، ارتفعت الآمال في التعقيم الجيني لحشرات الآفات الذكرية.

في طريقة Oxitec ، يمكن أن تنتشر بعض جينات البعوض من سلالة التكاثر غير المشاركة في آلية قتل الابنة قليلاً في أي تجمعات برية من النوع ، على الأقل لفترة من الوقت. ومع ذلك ، جادل الباحثون في ذلك الزهره. مصرية من المحتمل أن البعوض كان يسافر على متن السفن إلى الأمريكتين ، لذا فإن الحفاظ على الوراثة البرية في الولايات المتحدة سيعني فقط تدليل الأنواع الغازية. يقول عالم الحشرات بالصحة العامة كيفين جورمان من شركة Oxitec أيضًا ، إن إدخال بعض الجينات التي من شأنها أن تجعل الطيور البرية في الولايات المتحدة مصدر إزعاج أكثر مما هو غير محتمل بالفعل.

على الرغم من سنوات الدراما حول تفكير كيز في إطلاق البعوض المعدّل وراثيًا (SN: 5/8/17) ، لن تكون دفعة فلوريدا أول حشرات معدلة وراثيًا تطير مجانًا في الولايات المتحدة. (وإذا لم يكن الأمر يتعلق بـ COVID-19 ، فقد لا يكونوا رواد البعوض الوحيدين الذين وافقت وكالة حماية البيئة الأمريكية في وقت واحد على إصدار تجريبي في مقاطعة هاريس في هيوستن ، الآن معلق أثناء الوباء). الولايات المتحدة ، من شركة Oxitec أيضًا ، كانت نسخًا مبكرة من عثة دودة اللوز الوردية لبرنامج استئصال للقضاء على آفة القطن هذه في جنوب غرب الولايات المتحدة. قدم هذا التعديل الجيني مجرد علامة تحدد الحشرات المشعة ولكنها لم تغير أي جينات للخصوبة.

يمكن أن تحتوي كبسولة النموذج الأولي على الآلاف من ذكور البعوض Oxitec & # 8217s المعدلة وراثيًا. تقوم الشركة بشحن الكبسولات من المملكة المتحدة إلى أماكن مثل البرازيل وقريبًا إلى فلوريدا. Oxitec

كانت أولى الحشرات المعدلة وراثيًا مع تعديلات على الخصوبة (Oxitec مرة أخرى) هي عثة Diamondback (SN: 7/14/17). يقول عالم الحشرات توني شيلتون من جامعة كورنيل: "نود أن نكون الثاني". بدلاً من ذلك ، أثار المشروع الأول من نوعه 673 تعليقًا فرديًا ، 78 في المائة منهم غير راضين ، عندما نشر المنظمون تطبيقًا للإفراج عن العث في عام 2017 في أحد حقول نيويورك.

ومع ذلك ، حصل التطبيق الجديد لاختبار البعوض المعدّل وراثيًا في فلوريدا على 5656 تعليقًا ، بالإضافة إلى التماس ضد المشروع الذي جذب أكثر من 25000 توقيع. على الرغم من أن الناس ربما يكرهون البعوض أكثر من يرقات العثة التي يمكن أن تلحق الضرر بالبروكلي ، إلا أن حقيقة أن مشروع فلوريدا كيز يتضمن التعديل الجيني لا يزال يثير الشغف.

يقول جورمان من Oxitec ، إنه فيما يتعلق بمخاوف محددة ، فإن أحد الأشياء الشائعة هو المضادات الحيوية. لإبقاء الإناث على قيد الحياة ، تضيف الشركة المضاد الحيوي التتراسيكلين إلى الماء حيث تتدلى اليرقات قبل الانتقال إلى مرحلة البلوغ الجوي. يؤدي ذلك إلى منع آلية القتل ، والتي تتضمن بروتينًا يتم إعاقته بواسطة التتراسيكلين. عندما يضع الناس البيض في البرية ، لا يوجد مضاد حيوي ، لذلك تموت البنات. أثار تاريخ الآباء البيض مع المضادات الحيوية مخاوف من أن إطلاق البيض قد يشجع على انتشار البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

يؤكد جورمان أن هذا غير محتمل. طلبت وكالة حماية البيئة (EPA) مواقع الاختبار على بعد 500 متر على الأقل من محطات الصرف الصحي (حيث تظهر المضادات الحيوية في النفايات ومن الناحية النظرية قد تبقي بعض الفتيات على قيد الحياة) وبساتين الحمضيات (التي يمكن علاجها بالمضادات الحيوية لأمراضهم). أيضًا ، يتم شحن أحدث نسخة من هذا البعوض من المملكة المتحدة كبيض ذكور نظيف. وضعت أمهاتهم البيض كبالغين يعيشون في الهواء بدلاً من حساء الصغار المشوب بالتتراسيكلين.

قد تكون بعض الاعتراضات الأكثر عمومية على المشروع مرتبطة بشكوك الحكومة والشركات الهادفة للربح أكثر مما تتعلق ببيولوجيا البعوض. قد يأتي بعض القلق أيضًا من ردود الفعل البشرية الأساسية للمخاطر والسيطرة ، كما تقول عالمة الحشرات في الصحة العامة ناتاشا أغرامونتي ، التي لا علاقة لها بـ Oxitec ولكنها تعمل مع البعوض في جامعة فلوريدا في غينزفيل. تصيب حوادث السيارات عدة ملايين من الأمريكيين سنويًا ، لكن القيادة تجعل الناس يشعرون أنهم تحت السيطرة. مع ذلك ، هل تشاهد إطلاق سراح بعوض وفير؟ ليس كثيرا.

أسئلة أو تعليقات على هذه المقالة؟ راسلنا على [email protected]

تظهر نسخة من هذه المقالة في عدد 12 سبتمبر 2020 من أخبار العلوم.


البعوض

تقرير صحفي يغطي لدغة Arnob Chakrovorty & # 39s على مناقشة قائمة على الحقائق تدعم منظمة الصحة العالمية يزعم أن مرض فيروس كورونا (COVID-19) الناجم عن SARS-CoV-2 لا يمكن أن ينتقل عن طريق البعوض. نُشر في جريدة سنغباد براتيدين (البنغالية): تاريخ الإصدار - 1 / أغسطس / 2020 ، ص 1 و amp5.

استشهد بهذا المقال كـ: Chakrovorty و Arnob و Goutam Brahma. "تقرير صحفي يناقش إمكانات البعوض لنقل مرض فيروس كورونا (COVID-19)." سانجباد براتيدين ، 1 أغسطس 2020 ، الصفحات 1-5.

يواجه فيلم "السيوف الغائمة" للمخرج فهيم أمير الطليعة الاستعمارية لنحل العسل المنتشر مع المستوطنين البيض في أمريكا ، وجيوش البعوض التي تتذكر الذعر الاستعماري السابق والمعضلات الفيروسية الحالية ، والحشرات المصممة على استعمار المستعمر في القرن العشرين.

& quotCloudy Swords & quot مقتطفات من فهيم أمير ، الوجود والخنازير: نهاية الطبيعة (كما عرفناها) ، ترجمة. جيفري سي هاوز وكورفين راسل (بين السطور ، 2020).

لن يكون لديك دائمًا ضيوف في المنزل. في بعض الأحيان أو حتى في معظم الأوقات ، سيكون لديك متسللون في شكل آفات. هل تساءلت كثيرًا كيف تشق هذه الآفات طريقها وتتكاثر دون علمك؟ فيما يلي بعض الطرق التي يمكنك من خلالها الحصول على آفة كضيف في منزلك.
من خلال الأبواب والنوافذ المفتوحة - النوافذ والأبواب هي أكثر المداخل شيوعًا لدخول الآفات إلى منزلك.
من خلال الغرف - تعتبر الآفات مثل القوارض والصراصير وحتى الديدان الألفية من السباحين الجيدين. يمكنهم دخول منزلك من خلال غرف الصرف.
بسبب صناديق القمامة المفتوحة - معظم الآفات هي في الأساس زبالون وتجعل منزلك منزلهم بسبب إمدادات الغذاء والمياه الكافية. تعتبر الأوعية غير النظيفة الموجودة في المطبخ جنبًا إلى جنب مع صناديق القمامة المفتوحة دعوة مفتوحة لجميع الآفات لزيارة مكانك.

مع كل هذه الآفات الأكثر شيوعًا التي قد تواجهها في منزلك هي الصراصير والبعوض والقوارض والعناكب. من السهل جدًا إبعادهم عن هذه الاختراقات البسيطة.

للبعوض -
تأكد من عدم وجود أي مناطق مياه راكدة في منزلك. هذه هي أماكن تكاثر العديد من البعوض.
ازرع بعض نباتات النعناع البري أو اللافندر حول منزلك.
انشر زيت اللافندر باستخدام موزع الزيت لإبعاد البعوض.
استخدم بخاخًا طبيعيًا جيدًا لمكافحة الآفات للبعوض في المنزل.

للفئران -
أبقِ صناديق القمامة في المنزل مغلقة.
استخدم بخاخًا جيدًا وآمنًا لمكافحة القوارض مصنوعًا من زيت النعناع. الجرذان تكره العطر وتهرب.
استخدم طُعم البطاطس إذا لم تنجح مصائد الغراء. الفئران ، عند تناول قشر البطاطس المجفف والمسحوق ، تنتفخ أمعائها وتموت.
حافظ على الغرف مغلقة لأن الفئران هي سباح جيد جدًا.

للصراصير -
قم بغسل الأطباق ليلاً حتى لا تتكاثر الصراصير في مطبخك.
استخدم حاويات تخزين محكمة الإغلاق لتخزين المواد الغذائية والبقالة.
يمكن أن تعيش الصراصير عن طريق تناول الورق. امسح كل الورق المكدس بعيدًا.
استخدم أكياس طاردة للحشرات لحماية إضافية من هجوم الصراصير.

للعناكب -
قم بتكسير شبكات الكوز إذا كنت لا ترغب في الحصول على ديكور عيد جميع القديسين على جدرانك طوال العام.
استخدم بخاخًا جيدًا طاردًا للآفات يمكنه صد العناكب. اختر واحدة من الفولاذ المقاوم للصدأ حتى لا تتلطخ جدرانك.
أغلق جميع الشقوق والثقوب في الجدران والنوافذ لأنها يمكن أن تكون مكان غزو العنكبوت.
اجعل الأضواء منخفضة حيث تخرج العناكب خلال ساعات الغسق بالقرب من الأضواء الساطعة لاصطياد الحشرات الصغيرة التي تبقى بالقرب من الضوء.

هذه هي أبسط الحيل والنصائح للحصول على منزل خالٍ من الآفات. جربهم حتى لا ترى آفة من حولك مرة أخرى.


فيزياء البعوض - علم الأحياء

يبدو الأمر كما لو أن هاتفك الخلوي يبقيك مستيقظًا في السرير ولا يقوم البعوض mdashexcept بالتمرير عندما يظل مستيقظًا ، بل يتغذى على دمك.

نسخة كاملة

إميلي شوينغ: هذا هو Scientific American& rsquos 60-Second Science. أنا & رسكووم إميلي شوينج.

تخيل هذا: أنت & rsquore في معمل في ولاية إنديانا. ذراعك عالقة في صندوق. الصندوق مليء بالحشرات المتعطشة للدماء. وتلك الحشرات؟ حسنًا ، إنهم يعتزمون إطعامك.

جايلز دوفيلد: العالم الذي يعمل معي ، الدكتور صموئيل روند ، لديه ذراع جيدة جدًا ولا يمانع في تعريضها للبعوض لإطعامه.

شوينغ: أقنع البروفيسور نوتردام جايلز دوفيلد زميلًا له بلعب دور وجبة الدم في بحثه عن وراثة وسلوك البعوض. & rsquos المنشورة في المجلة الأمريكية لطب المناطق الحارة والنظافة. [Samuel S.C Rund et al. ، يزداد الضوء الاصطناعي في الليل الزاعجة المصرية سلوك عض البعوض مع ما يترتب على ذلك من آثار على انتقال المرض الفيروسي المفصلي]

لم يهتم دافيلد كثيرًا بما إذا كان زميله سيكون لذيذًا ، وكان ذلك واضحًا. ما أراد أن يعرفه حقًا هو أن البشر الذين يشبهون البشر يظلون مستيقظين على ضوء هواتفهم المحمولة و [مدش] ، فهل ستبقي الإضاءة الاصطناعية البعوض مستيقظًا ويلسعه في أعماق الليل؟

لذلك ابتكر دوفيلد وزملاؤه تجربة: قاموا & rsquod بمراقبة سلوكيات عض البعوض الذي تعرض لنبضات من الضوء الاصطناعي طوال الليل.

دافيلد: ضاعف من نشاط العض ، نشاط التغذية. ومن الواضح أن هذا قد يكون له تداعيات كبيرة. لذلك كان التأثير على العض ليلاً هو أن مستويات العض تقترب من المستويات التي نراها في وقت متأخر من بعد الظهر ، عندما نتوقع أن نرى ذروة العض. لذلك فإنه & rsquos ليس تغييرًا بسيطًا. إنها زيادة قوية للغاية في سلوك العض.

شوينغ: هناك عدد من الأنواع المختلفة من البعوض ، وهي تتصرف بطرق مختلفة. البعض يعض فقط في الليل ، والبعض الآخر مغذيات نهارية. ولكن هناك نوع واحد على وجه الخصوص ركز عليه Duffield وزملاؤه: الزاعجة المصرية.

دوفيلد: الزاعجة المصرية نوعًا ما تطورت جنبًا إلى جنب مع البشر وهي بارعة جدًا في العيش داخل سكن الإنسان. لذا فإن أي نوع من التغييرات البيئية التي من شأنها أن تؤثر على سلوكه في التغذية والعض يمكن أن يكون له تداعيات هائلة على البشر ، ربما أكثر من أي نوع آخر من أنواع البعوض.

شوينغ: يقول دافيلد الزاعجة المصرية هم الناقل الرئيسي لانتقال الأمراض البشرية مثل التهاب الدماغ والشيكونغونيا والملاريا وحمى الضنك وفيروس زيكا: جميع الأمراض التي تصدرت عناوين الصحف في السنوات الأخيرة.

وهذا & rsquos سبب حاجته لزميله وذراع rsquos.

دافيلد: نشعر كما لو أن هذا اختبار لطيف وبسيط. ويمثل حافزًا طبيعيًا أكثر للبعوض: ثاني أكسيد الكربون ، ورائحة الرائحة ، ودرجة حرارة الجسم ، والجاذبية للدفء ، والجلد المادي والمواد الكيميائية التي يتم إطلاقها من الجلد. لذلك فهو يمثل بالتأكيد استجابة طبيعية لعض البعوض. لكن نعم ، هذا أمر مؤسف لأولئك الذين هم المحققون. عندما تحصل على 30 لدغة بعوضة في كل فحص ، فإنها تكون مؤلمة في بعض الأحيان.

شوينغ: الخطوة التالية هي النظر في كيفية استجابة أنواع مختلفة من البعوض لأنواع مختلفة من الضوء.

دوفيلد: نعم ، هذا & rsquos هو الشيء الذي & rsquos مشغول بمحاولة التحقيق في الوقت الحالي: في التجربة الأصلية ، نستخدم فقط الضوء الأبيض واسع الطيف. وبينما نقوم بضبط التجارب الحالية والمستقبلية ، فإننا نهتم بمعرفة ما إذا كانت الأطوال الموجية المحددة ، أو اللون ، أو أطياف الألوان للضوء ، لها نفس التأثير أو تأثير أقل.

شوينغ: ولدى دافيلد بعض الأفكار.

دوفيلد: لذلك ربما كلما كان الضوء أكثر إشراقًا ، كان التأثير أكبر. لكن مرة أخرى ، قد تجد أن الضوء الساطع للغاية يثبط البعوض. لذلك قد يكون نوعًا من البقعة الجميلة في شدة الضوء ، الإنارة.

شوينغ: يقول إن لون الضوء ووقت الليل الذي يتعرض فيه البعوض للضوء هي أيضًا عوامل تستحق الاستكشاف. هو & rsquos مهتم أيضًا بدراسة أنواع مختلفة من مصاصي الدماء. لا تتغذى كل البعوض في الليل. نظرًا لأن بعضها مغذيات نهارية ، فإنه يثير تساؤلًا حول ما إذا كان الضوء الاصطناعي في الليل سيؤثر عليهم على الإطلاق.

في النهاية ، الهدف هو معرفة ما إذا كان بإمكانهم تقديم توصيات حول كيفية إضاءة منازل الأشخاص في المناطق المعرضة للبعوض من العالم.

على المدى القصير ، على الرغم من ذلك ، نأمل أن تؤدي النتائج المستقبلية إلى نزع سلاح البعوض الجائع و [مدش] مع الحفاظ على أذرع موضوعات الدراسة التي يتغذون عليها.


أستاذ علم الأحياء رصد فيروس جديد ينقله البعوض

CAPE GIRARDEAU ، 23 يوليو 2014 - كرست الدكتورة كريستينا فرايزر حياتها المهنية لما يحدث في الليل ، حيث تعمل على حماية الآلاف من سكان ميسوري من تلك الآفات الصيفية & # 8212 البعوض.

لم يبدأ هذا الصيف بشكل مختلف عن السنوات الـ 35 الماضية. لقد اختبرت بالفعل 1500 مجموعة من 50 بعوضة ناقل من مقاطعة سانت لويس في مختبر أربوفيروس التابع لجامعة ولاية ميسوري الجنوبية الشرقية. يقوم فرايزر باختبار حمامات السباحة لتحديد ما إذا كانت تحتوي على بعوض يحمل فيروس غرب النيل. وقالت إن حوالي 12 من تلك البرك أثبتت أنها إيجابية لفيروس غرب النيل.

قال فرايزر ، أستاذ علم الأحياء: "هذا منخفض بعض الشيء". لا يزال الفيروس نشطًا في مقاطعة سانت لويس. ليس هناك سؤال "حول ذلك. "لا أعتقد أنه سيكون لدينا محصول وفير هذا العام. نحصل على أرقام جيدة في سانت لويس ، لكنها ليست بهذا الضخامة ".

ومع ذلك ، فقد تحول قلقها هذا الصيف إلى الشيكونغونيا ، وهو فيروس ينتقل عن طريق البعوض ويسبب وباءً في منطقة البحر الكاريبي مع وجود حالات تم تحديدها الآن في فلوريدا. وقالت إن اسم "شيكونغونيا" مشتق من لهجة أفريقية أصلية ، حيث تم التعرف على المرض لأول مرة. يقول فرايزر إن "الشيكونغونيا" تعني "الانحناء" لأن المرض يسبب آلامًا شديدة في المفاصل وحمى.

يُطلق على أحد البعوض الذي ينقل هذا الفيروس Aedes albopictus ، والمعروف باسم بعوضة النمر الآسيوي.

وقالت: "لدينا الكثير من هذه في كيب جيراردو" ، مضيفة أنها منتشرة في منطقة سانت لويس أيضًا.

ينشر البعوض الشيكونغونيا عن طريق لدغ شخص مصاب بالفيروس ثم لدغ الآخرين.

قال فرايزر إن الشيكونغونيا نادرا ما تكون مميتة مثل فيروس غرب النيل ، لكنها تسبب المزيد من الألم. وأضافت أنه لم يتم اكتشاف الفيروس في هذا الجزء من البلاد حتى الآن ، لكنه يدعو للقلق.

لتقليل خطر التعرض للعض من بعوضة Aedes albopictus ، مثل البعوض الآخر ، يجب على الناس تخليص ساحاتهم من الأشياء التي تحتوي على الماء ، مثل الإطارات القديمة ، وحمامات الطيور ، وأطباق مياه الكلاب ، كما قالت ، لأنها تصبح مناطق تكاثر.

ابتداءً من عام 1994 ، أصبحت جامعة ولاية جنوب شرق ولاية ميسوري موقعًا لمختبر اختبار البعوض على مستوى الولاية بموجب اتفاقية مع وزارة الصحة في ولاية ميسوري لإجراء مراقبة البعوض. في إطار الشراكة ، أرسلت الإدارات الصحية بالمقاطعة من جميع أنحاء ولاية ميزوري البعوض المحاصر على دفعات أسبوعية خلال أشهر الصيف إلى مختبر Arbovirus في جنوب شرق البلاد لتحديد ما إذا كانت الآفات تحمل إما فيروس غرب النيل أو سانت لويس التهاب الدماغ.

بعد سنوات من العمل التعاوني ، توقف المختبر عن اختبار البعوض الذي تم جمعه محليًا قبل سبع سنوات وتوقف عن تدريب مسؤولي وزارة الصحة بالمقاطعة على محاصرة البعوض قبل عامين عندما توقف التمويل الفيدرالي للمشروع. لكن عمل فرايزر مع مكافحة ناقلات مقاطعة سانت لويس لمراقبة البعوض من مقاطعة سانت لويس استمر. وقالت إن المقاطعة تستخدم المعلومات المستقاة من اختبارات المعمل لتركيز جهود مكافحة البعوض.

ستكثف شركة St. Louis County Vector Control مشاركتها عندما تتولى أعمال مختبر Arbovirus في 1 أغسطس عندما يخطط فرايزر للتقاعد من جامعة جنوب شرق ولاية ميسوري. ستبدأ فرايزر في تدريب موظفيها على كيفية اختبار البعوض الناقل ابتداءً من هذا الأسبوع.

قالت: "أنا سعيدة بأن مقاطعة سانت لويس تلتقطها".

بالنسبة إلى فرايزر ، كان عملها في حياتها عملاً مليئًا بالحب تم إطلاقه عندما كانت طالبة في الصف الحادي عشر في شمال ولاية نيويورك. كان ذلك عندما عرّفها مدرس الأحياء على علم الأحياء الدقيقة ، وأبلغت فرايزر والدها ، وهو مهندس كهرباء ، بأنها تخطط لممارسة مهنة علم الأحياء ، وليس كمهندسة. وكما يقول المثل ، الباقي هو التاريخ.

التحقت كطالب جامعي في كلية الزراعة بجامعة كورنيل ، حيث أمضت الصيف في العمل في مختبر علم الأحياء الدقيقة. بعد حصولها على شهادتها الجامعية في جامعة كورنيل ، تمت دعوتها للعمل في فصل الصيف في وحدة أبحاث Arbovirus بجامعة Yale في مجال علم الأوبئة ، حيث عملت في كل من المختبر والميدان. قالت ، بعد أن أمضت وقتًا طويلاً في العمل في مزرعة عائلية ، شعرت بالراحة في الأماكن الخارجية وكذلك في المختبر.

عادت في العام التالي كطالبة دكتوراه في جامعة ييل ، حيث حصلت على درجة الدكتوراه في علم الفيروسات / علم الأوبئة مع التركيز على فيروسات المفصليات. بدأت حياتها المهنية في تدريس الكيمياء للطلبة الجدد في كلية كوينيبياك في هامدين ، كونيتيكت. أمضت سنتها الأخيرة هناك في تدريس علم الأحياء الدقيقة قبل أن تنضم إلى جامعة ولاية جنوب شرق ولاية ميسوري حيث درست وبحثت لمدة 35 عامًا بالإضافة إلى العمل كمساعد لرئيس تحليل البيانات والتقييم.

قالت: "الشيء الجميل في الأمر أنه لم يكن أحد يقوم بعمل فيروسات arbovirus هنا" ، حتى تتمكن من بناء مختبر جنوب شرق ميسوري للفيروسات Arbovirus بتمويل من الألف إلى الياء في قاعة رودس للعلوم.

في الشهر المقبل ، تخطط للعودة إلى موطنها الأصلي غرب سيراكيوز ، نيويورك. وتقول إنها ستقسم وقتها بين عائلتها في نيويورك وزملائها في كلية الدراسات العليا في سانت أوغسطين ، فلوريدا. تقول فرايزر إنها تفكر في التطوع لها الوقت مع منطقة مكافحة البعوض في جزيرة أناستازيا ، شرق القديس أوغسطين. في الخريف والربيع المقبل ، ستقوم أيضًا بتدريس ندوات عبر الإنترنت عن علم الأحياء على الإنترنت في جنوب شرق البلاد ، تغطي علم المناعة ، والأحياء الدقيقة المسببة للأمراض وعلم الأوبئة.

قالت: "أعلم أنني سأبقى على اتصال بمقاطعة سانت لويس حتى يتم تأسيسها ، وسأبقى على اتصال مع أناستازيا" ، وفي النهاية سأبتعد عن التدريس.

قال فرايزر "أشعر أننا أنجزنا شيئًا ما" هنا في ميسوري. "سأترك الولاية في وضع أفضل بكثير لمراقبة Arbovirus مما كنت عليه عندما وصلت إلى هنا."

خلال فترة عملها ، ابتكرت مفتاحًا مصورًا للبعوض تم توزيعه على الإدارات الصحية في مقاطعة ميسوري لمساعدتهم على التعرف على البعوض الناقل ودربت حوالي 25 طالبًا في المختبر.

وقالت: "أكثر ما أفتخر به هو أن اثنين منهم قدما للحصول على زمالات من مراكز السيطرة على الأمراض في علم الأوبئة". "إن ثقافة قسمنا هي التي تشجع وتدعم وتتحدى وتوظف الأشخاص الذين يجرون الأبحاث التي تشمل الطلاب وهذا أمر مهم حقًا."

وتقول إن عملها في الجنوب الشرقي "سمح لي بتدريب الطلاب. نفعل ما نقوم به لتوفير الفرص للطلاب. قدمت Southeast خدمة (مراقبة البعوض الناقل) للمنطقة والولاية ، وسمحت لي بفعل ما أحب القيام به ، سواء في الميدان أو في المختبر ".

تقول فرايزر إن عملها كعالمة فيروسات في Southeast أثبت أنه مزيج مثالي من العمل الميداني والبحوث المختبرية مع التركيز على توجهها الطبيعي نحو انتقال الفيروس والصحة العامة.

وقالت: "أعتقد أن ولاية ميسوري أظهرت أنه يمكنك القيام باستجابة لامركزية" لمراقبة البعوض بموارد موجودة بالفعل. "أظهرنا أنه باستخدام الموارد الحالية وبقليل من المال ، يمكنك إنشاء برنامج مراقبة فعال على مستوى الولاية لفيروسات أربوفيروس. لم يكن بإمكانهم فعل ذلك بدون مختبر السلامة الحيوية هنا في الجنوب الشرقي ".


5. الانتشار السلبي عبر النقل البري

الشكل 7. الاختلاف في الظروف البيئية بين المجموعات السكانية المدخلة في أوروبا ومجموعات مصدرها. تمثل المساحات النطاق البيئي المصادف في كل منطقة ، ويتم تحديده من خلال البيانات البيئية (درجة الحرارة ، هطول الأمطار ، الأنثروبيسيشن). تربط الأسهم مصدر النقط المركزية الفضائية لتصور التغيير البيئي. [المصدر: © Stéphanie Sherpa ، معدَّل من 20] يُعزى تشتت بعوضة النمر داخل القارات بعد إدخالها بشكل أساسي إلى النقل السلبي للبيض عبر النقل البري، وخاصة الإطارات المستعملة [21]. في الواقع ، تم الإبلاغ عن العديد من الاكتشافات لبعوض النمر في مناطق تخزين الإطارات. ومع ذلك ، فقد سلطت الأبحاث الحديثة الضوء على دور السفر اليومي بالسيارة في تشتيت البالغين [22].

هناك علاقة سببية مباشرة بين التشتت [23] وتدفق الجينات بين السكان. وبالتالي، علم الوراثة المناظر الطبيعية [24] يسعى إلى تحديد العوامل الجغرافية والمتعلقة بالمناظر الطبيعية التي تعزز الترابط السكاني. على عكس طرق الاستعمار ، التي أعيد بناؤها على نطاق عالمي ، يجب دراسة التوصيلية السكانية على نطاق محلي. على الرغم من أن التشتت لمسافات طويلة بمساعدة الإنسان يمكن تمييزه بـ & # 8220 يقفز & # 8221 ، جبهات التوسع توفير مختبرات طبيعية ممتازة لدراسة عوامل المناظر الطبيعية التي تؤثر على الترابط السكاني.

الشكل 8. التغييرات في التوزيع الجغرافي لبعوض النمر مع مرور الوقت في منطقة غرونوبل ، فرنسا. ج: خريطة توضح الوديان الثلاثة على جانبي غرونوبل و B: حدود التوزيع سنويًا منذ المقدمة في عام 2012 ، وتظهر فقط جبهة التوسع (لا تظهر المناطق غير المأهولة داخل هذه المساحات). [المصدر: © Stéphanie Sherpa] من بين المناطق التي غزاها البعوض النمر مؤخرًا ، تعد منطقة غرونوبل ، حيث كانت موجودة منذ عام 2012 ، منطقة دراسة ممتازة لفهم ديناميكيات التوسع للأنواع الغازية. لم يكن التوسع ممكنًا إلا في ثلاثة اتجاهات على جانبي غرونوبل ، بما يتوافق مع الوديان الثلاثة الواقعة بين كتل Vercors و Chartreuse و Belledonne (الشكل 8).

كشفت نمذجة العوامل المهيكلة للتنوع الجيني للسكان على مقياس المناظر الطبيعية في غرونوبل ، باستخدام أنواع مختلفة من الموائل (الموائل المفتوحة ، والغابات ، والمناطق الحضرية الكثيفة ، والمناطق الحضرية السكنية ، والأنهار ، وشبكات الطرق) أن يؤدي التشتت السلبي لبعوض النمر على طول محاور الطريق إلى اتصال قوي بين السكان البعيدين جغرافيًا على جانبي غرونوبل [25] (الشكل 9).

البعوض النمر لديه قدرة تشتت طبيعية منخفضة حوالي 200 مليون لكل جيل في المتوسط ​​بناءً على تقديرات معدلات الالتقاط والاستعادة [26]. زمن الجيل [27] حوالي ثلاثة أسابيع في بعوضة النمر. الظروف البيئية في منطقة غرونوبل مواتية للتكاثر من مايو إلى أكتوبر ، يمكن أن تكمل الأنواع نظريًا ما يصل إلى سبعة أجيال في السنة. وبالتالي ، فإن الحد الأقصى للتشتت الطبيعي للأفراد بين عامي 2013 و 2017 يقتصر على دائرة نصف قطرها 6 كيلومترات. نظرًا لأن المسافة الجغرافية بين السكان القريبين وراثيًا على جانبي الطرق المحددة (الشكل 9) يمكن أن تصل إلى 25 كم ، تؤكد هذه الدراسة أن العامل الرئيسي الذي يفسر الارتباط بين السكان البعيدين في بعوضة النمر هو النقل البشري على طول الطرق.


يمكن للبعوض سماع الصوت على مسافات طويلة بشكل مدهش

Mosquitoes can hear up to 32 feet away. Image credit: Egor Kamelev.

Mosquitoes have been known to use a variety of senses to detect the presence of potential mates and food sources. They can see, smell and most importantly hear what is around them.

However, it was previously believed that their hearing capabilities would be limited.

“It’s been known for quite a long time that male mosquitoes are drawn to the sound of the female’s beating wings,” said Cornell University’s Professor Ron Hoy, senior author of the study.

“We noted that since mosquitoes mate in mid-air, the sound of the female’s wings buzzing sets the males in motion.”

“Previous experiments to prove that males are drawn to the sounds of females in flight were done at close range, which reinforced the idea that they only hear at close range — up to one foot (30 cm).”

Past studies by Professor Hoy and co-authors to prove hearing in jumping spiders gave them the methods and skills needed to tap the auditory nerves of mosquitoes, and record the electrical potential of the excited nerves.

Initial tests in the lab revealed that auditory nerves of Aedes aegypti mosquitoes picked up sounds from across a room.

To prove this principle, the researchers set up an experiment in a field house with a 100-foot (30 m) ceiling that would reduce echoes.

They fitted mosquitoes with an electrode in their brains and made neurophysiological recordings of the auditory nerve being stimulated by pure-tones emitted from a loudspeaker 32 feet away.

“They’re hearing at distances that normally require ear drums, but these are hairs,” Professor Hoy said.

“Ear drums work by picking up pressure from sound waves, while tiny hairs sense sound from air particles vibrating at certain frequencies.”

The team then moved the nerve physiology equipment to a super-quiet anechoic room.

“We found the sweet spot of frequency that the mosquitoes are sensitive to was between 150 to 500 Hz (hertz),” said study first author Dr. Gil Menda, a postdoctoral researcher at Cornell University.

The scientists played back the tones of females’ wings beating, which occurs at a frequency of about 400 Hz.

In behavioral experiments, when these 400-Hz tones were played from as far as 10 feet (3 m) away, male mosquitoes in a mesh cage all instantly took to flight. The behavioral reaction was proved in individuals, to make sure they weren’t taking flight as part of a group response.

The mosquitoes’ frequency range for hearing also overlapped with human speech.

“The most energetic frequencies of an average human vowel is in the range of 150 to 900 Hz, so they should be able to hear people speaking,” Professor Hoy said.

“Also, using the anechoic room, we showed the sensitivity of the male mosquito was so low that when we played a tone, it was hard for us to hear it, but we can see the mosquito can hear it,” Dr. Menda said.

The study authors recorded excited auditory nerves at 30 dB (decibels). Human speech is typically spoken at 45 to 70 dB, also within the mosquito’s sweet spot.

“We were able to observe the behavior of male mosquitoes to recorded sounds of either male or female mosquitoes,” said study co-author Professor Ron Miles, of Binghamton University.

“When the sounds from male mosquitoes were played, the males mostly just sat there. But, when we played the sounds of females, the males took off flying.”

“We were also able to measure the neural response of their antennae and found they can hear sounds from surprisingly far away in the same frequencies that are important for human speech.”

“While our study provides both neurophysiological and behavioral evidence that male mosquitoes hear sounds from far field, it offers no proof that they use it to home in on people. The insects are known to pick up sensory cues such as carbon dioxide, odors and warmth to locate people. But the results do show an intriguing correlation,” Professor Hoy said.


Graphene fabric keeps mosquitoes from biting

البعوض الزاعجة المصرية (seen on human skin) transmits several dangerous diseases, including Zika. Researchers have shown that these bloodsuckers can’t bite through a fabric made of graphene.

TacioPhilip/iStock/Getty Images Plus

شارك هذا:

October 30, 2019 at 5:45 am

Mosquito bites aren’t just a nuisance on summer hikes or backyard patios. For millions of people around the world, they can bring deadly diseases. Now, researchers have proposed a new strategy to keep our skin bite-free. Add a layer of graphene to your outerwear.

Graphene is a single layer of carbon atoms. Identified in 2004, graphene earned its two discoverers the 2010 Nobel Prize in physics. Millions of graphene layers form the graphite in school pencils. Attaching oxygen atoms to graphene produces a film known as graphene oxide (GO). And that’s the basis of the new fabric.

Cintia Castilho is a graduate student in engineering at Brown University. That’s in Providence, R.I. She was intrigued when Robert Hurt, her advisor, mentioned mosquito protection at a team meeting. “Our group had used GO in clothing that protects against chemical vapors,” Castilho recalled. “From that and other applications, we knew it’s an extremely versatile material.” Yet, could it keep a mosquito from biting?

This project showed Castilho that any idea may be worth trying, even when some of your colleagues are skeptical. Her team described its success in the September 10 وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

المعلمين وأولياء الأمور ، اشترك في ورقة الغش

تحديثات أسبوعية لمساعدتك في الاستخدام أخبار العلوم للطلاب في بيئة التعلم

The mosquito’s unique toolkit

Castilho learned that a mosquito’s mouth consists of more than a straw to slurp up blood. In fact, there are six mouthparts. They are, in some ways, like dinnerware. “A mosquito holds your skin with two mouthparts that act as a fork,” she explains. Another four parts have knife-like serrated edges. They cut into your skin.

Only a female needs a blood meal. It will nourish her eggs. The mouthparts of males can’t penetrate skin. Some biting flies have mouthparts similar to those of a female mosquito. But none are as unique and powerful as hers.

Scientists Say: Graphene

Some female mosquitoes strongly prefer human blood. A prime example is الزاعجة المصرية, which transmits many dangerous diseases. They include Zika, dengue (DEN-gay) fever, yellow fever and chikungunya (Chih-kun-GUN-yah).

“We think that الزاعجة المصرية comes from Africa and reached other continents with our ancestors,” says Laura Harrington. People likely transported it in human-made water containers, she says. “It’s basically a domesticated animal that can’t survive without people.”

Harrington is an insect scientist, or entomologist, who wasn’t involved in the new project. She works at Cornell University in Ithaca, N.Y. The mosquito A. aegypti can feed on many mammals, she’s found. But it prefers people 98 percent of the time. During millions of years of evolution, 3,500 mosquito species have developed different body adaptations and behaviors. These help them feed on whatever animal they prefer.

Explainer: What’s a virus?

Female mosquitoes transmit diseases through a channel formed by their mouthparts. They inject their saliva (spit) before pumping the host’s blood out. The mosquito’s saliva contains molecules that stimulate blood flow and prevent clotting. But sometimes that spit carries viruses from a blood source on which the insect previously fed.

We try to prevent mosquito-borne disease with protective clothing, chemical repellents, bed nets — even some drugs. But those drugs are too expensive for most people in poor countries. The same is true for vaccines. They are difficult and costly to develop. And for many diseases, they don’t even exist.

Harrington is excited about the new study because graphene-based materials are a new idea. “We’re losing the battle against infectious diseases,” she says. “Any promising new technology for mosquito protection is something we should pursue.”

Graphene oxide vs. mosquito

To test graphene oxide’s prowess, Castilho’s group needed human recruits willing to expose their arms to mosquitoes. The researchers covered a volunteer’s skin with cheesecloth, a light, airy fabric. Then they let 100 mosquitoes loose on the volunteer for five minutes. (The researchers made sure those mosquitoes were free of dangerous viruses.) A volunteer would end up with about 10 bites per square inch of exposed skin.

Then the researchers ran the test again. This time they used some cheesecloth to hold the GO film in place. After another five minutes with the insects, the volunteer would have no mosquito bites.

The researchers thought the film would be a mechanical barrier — like a wall. In that case, mosquitoes should still land on the arm. In fact, almost no mosquitoes landed on a GO-protected arm.

To better understand why, the researchers added water to the film. That simulates human sweat, which is known to attract mosquitoes. And now mosquitoes did land on the arm. أنهم أيضا were able to bite. So while dry GO was fully protective, wet GO was not. (Mosquito bites were still less frequent with wet GO than with cheesecloth alone.)

A microscope showed what happened. Wet GO has a mushy structure that makes it a less effective shield. To restore its original protection, the researchers changed GO’s chemistry. They applied a vapor to the film. That removed most of the oxygen molecules. It was now what chemists call انخفاض graphene oxide (rGO). Wet rGO doesn’t get mushy. And the wet rGO film kept mosquitoes from biting, even when they landed.

These results showed that wet rGO was the mechanical barrier the researchers had expected to find. Dry GO, on the other hand, blocks some (smelly) chemicals that our skin emits with sweat. These chemicals help mosquitoes find nearby people to bite. Other attractants include heat, humidity, carbon dioxide and visual cues.

Castilho is confident that rGO will work for other kinds of mosquitoes, too. The size of the mouthparts and the sensing system are very similar in all species.

Two kinds of barriers to explore

Matthew Daly is a materials engineer who studies graphene at the University of Illinois at Chicago. He was not involved in the project but is impressed by its findings. “The science is excellent,” Daly says. “And the use of graphene for mosquito control is new and timely.”

Explainer: The bacteria behind your B.O.

The Brown University researchers know that rGO is not a breathable material. That’s why they plan to test if other chemical changes can keep GO fully protective in moist conditions. Daly notes that one of the challenges will be finding the right chemistry. The ideal material needs to stick together while remaining breathable.

Rakesh Joshi is also impressed with the work, especially the potential of rGO. He is a materials scientist at the University of New South Wales. That’s in Sydney, Australia. “I think it’s possible to make composite fabrics with an rGO coating,” Joshi says. Composite materials contain two or more components with different properties.

Joshi thinks teaming up with textile companies would be a great next step. More research might show which graphene-based material is the best barrier. The company could help get it into clothing that’s comfortable to wear and easy to clean.

The goal is durable and affordable clothing that deters mosquitoes and protects against diseases. Future studies of the technology also may lead to products that work directly on the skin.

هذه يكون واحد في أ سلسلة presenting الإخبارية تشغيل technology و innovation, made possible with generous الدعم من عند ال Lemelson Foundation.

كلمات القوة

التكيف (in biology) A process by which an organism or species becomes better suited to its environment. When a community of organisms does this over time, scientists refer to the change as evolution.

الزاعجة المصرية A species of mosquito that can transmit the viruses responsible for several tropical diseases, including dengue fever, yellow fever and West Nile disease.

تطبيق A particular use or function of something.

ذرة الوحدة الأساسية للعنصر الكيميائي. تتكون الذرات من نواة كثيفة تحتوي على بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات غير مشحونة. تدور النواة حول سحابة من الإلكترونات سالبة الشحنة.

attractant A chemical that lures an organism, usually by odor.

سلوك The way something, often a person or other organism, acts towards others, or conducts itself.

حشرة The slang term for an insect. Sometimes it’s even used to refer to a germ.

نشبع (أو CO2) غاز عديم اللون والرائحة تنتجه جميع الحيوانات عندما يتفاعل الأكسجين الذي تستنشقه مع الأطعمة الغنية بالكربون التي تناولتها.

المواد الكيميائية مادة تتكون من ذرتين أو أكثر تتحدان (الرابطة) بنسب وبنية ثابتة. على سبيل المثال ، الماء مادة كيميائية تُصنع عندما ترتبط ذرتان من الهيدروجين بذرة أكسجين واحدة. صيغته الكيميائية هي H2يمكن أن تكون المادة الكيميائية أيضًا صفة لوصف خصائص المواد الناتجة عن تفاعلات مختلفة بين مركبات مختلفة.

كيمياء The field of science that deals with the composition, structure and properties of substances and how they interact. Scientists use this knowledge to study unfamiliar substances, to reproduce large quantities of useful substances or to design and create new and useful substances. (about compounds) Chemistry also is used as a term to refer to the recipe of a compound, the way it’s produced or some of its properties. People who work in this field are known as chemists.

chikungunya A tropical disease that has been crippling large numbers of people in Africa and Asia. It’s caused by a virus that is spread by mosquitoes. It recently has been spreading widely throughout warm nations. More than 3 million people have suffered through its initial flu-like symptoms. A large share may also go on to develop intense pain in their muscles and joints that can last months to years. There is no cure or vaccine.

كلية شخص يعمل مع زميل عمل أو عضو فريق آخر.

component Something that is part of something else (such as pieces that go on an electronic circuit board or ingredients that go into a cookie recipe).

مركب A material made using two or more different building blocks, which together produce something with new and better features. Carbon fiber reinforced polymers are one example. Embedded in these hard and strong plastics are tiny fibers made from carbon. Engineers use these plastics to build lightweight bodies for race cars and airplanes, among other things.

continent (in geology) The huge land masses that sit upon tectonic plates. In modern times, there are six established geologic continents: North America, South America, Eurasia, Africa, Australia and Antarctica. In 2017, scientists also made the case for yet another: Zealandia.

dengue A potentially lethal infectious disease transmitted by mosquitoes. No vaccine yet exists to prevent infection with the virus responsible for the disease, which causes high fevers, severe headache, joint pain, pain behind the eyes, rash, bone pain and sometimes mild bleeding. A more severe form of the disease, known as dengue hemorrhagic fever can cause uncontrolled bleeding if not treated right away.

ردع An event, action or material that keeps something from happening. For instance, a visible pothole in the road will deter a driver from steering his car over it.

طور To emerge or come into being, either naturally or through human intervention, such as by manufacturing. (in biology) To grow as an organism from conception through adulthood, often undergoing changes in chemistry, size and sometimes even shape.

domesticate (n. domestication) To turn a wild plant or animal species into a tame version, which can take many generations. A domesticated animal is one that has been bred in captivity for food or as a pet. A domesticated plant is one usually farmed or used for landscaping.

حافة (n network mathematics) A connection or link between two people or things.

مهندس شخص يستخدم العلم لحل المشاكل. كفعل ، الهندسة تعني تصميم جهاز أو مادة أو عملية من شأنها حل بعض المشكلات أو الاحتياجات غير الملباة.

عالم الحشرات A biologist who specializes in the study of insects. A paleoentomologist studies ancient insects, mainly through their fossils.

graduate student Someone working toward an advanced degree by taking classes and performing research. This work is done after the student has already graduated from college (usually with a four-year degree).

graphene A superthin, superstrong material made from a single-atom-thick layer of carbon atoms that are linked together.

graphite Like diamond, graphite (the substance found in pencil lead) is a form of pure carbon. Unlike diamond, graphite is very soft. The main difference between these two forms of carbon is the number and type of chemical bonds between carbon atoms in each substance.

مضيف (in biology and medicine) The organism (or environment) in which some other thing resides. قد يكون البشر مضيفًا مؤقتًا لجراثيم التسمم الغذائي أو العوامل المعدية الأخرى.

رطوبة A measure of the amount of water vapor in the atmosphere. (Air with a lot of water vapor in it is known as humid.)

معد An adjective that describes a type of germ that can be transmitted to people, animals or other living things.

حشرة A type of arthropod that as an adult will have six segmented legs and three body parts: a head, thorax and abdomen. There are hundreds of thousands of insects, which include bees, beetles, flies and moths.

malaria A disease caused by a parasite that invades the red blood cells. The parasite is transmitted by mosquitoes, largely in tropical and subtropical regions.

mammal حيوان ذوات الدم الحار يتميز بامتلاكه للشعر أو الفراء ، وإفراز الإناث للحليب لإطعام صغارها ، وحمل صغارها (عادةً).

materials scientist Someone who studies how the atomic and molecular structure of a material is related to its overall properties. Materials scientists can design new materials or analyze existing ones. Their analyses of a material’s overall properties (such as density, strength and melting point) can help engineers and other researchers select materials that are best suited to a new application.

مجهر An instrument used to view objects, like bacteria, or the single cells of plants or animals, that are too small to be visible to the unaided eye.

مركب مجموعة ذرات متعادلة كهربائيًا تمثل أصغر كمية ممكنة من مركب كيميائي. يمكن أن تتكون الجزيئات من أنواع مفردة من الذرات أو من أنواع مختلفة. على سبيل المثال ، يتكون الأكسجين الموجود في الهواء من ذرتين من الأكسجين (O2) water is made of two hydrogen atoms and one oxygen atom (H2س).

Nobel prize A prestigious award named after Alfred Nobel. Best known as the inventor of dynamite, Nobel was a wealthy man when he died on December 10, 1896. In his will, Nobel left much of his fortune to create prizes to those who have done their best for humanity in the fields of physics, chemistry, physiology or medicine, literature and peace. Winners receive a medal and large cash award.

oxide A compound made by combining one or more elements with oxygen. Rust is an oxide so is water.

الأكسجين غاز يشكل حوالي 21٪ من الغلاف الجوي للأرض. تحتاج جميع الحيوانات والعديد من الكائنات الحية الدقيقة إلى الأكسجين لتغذية نموها (والتمثيل الغذائي).

الفيزياء The scientific study of the nature and properties of matter and energy. Classical physics is an explanation of the nature and properties of matter and energy that relies on descriptions such as Newton’s laws of motion. Quantum physics, a field of study that emerged later, is a more accurate way of explaining the motions and behavior of matter. A scientist who works in such areas is known as a physicist.

وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم A prestigious journal publishing original scientific research, begun in 1914. The journal's content spans the biological, physical, and social sciences. Each of the more than 3,000 papers it publishes each year, now, are not only peer reviewed but also approved by a member of the U.S. National Academy of Sciences.

انخفاض (in chemistry) An adjective that describes something that has undergone a process (reduction) in which an atom gains an electron by stealing it from another atom or molecule. Reduction is the opposite of oxidation.

serrated A description for a saw-like edge, usually found on knives meant to cut through tough meat.

simulate To deceive in some way by imitating the form or function of something. A simulated dietary fat, for instance, may deceive the mouth that it has tasted a real fat because it has the same feel on the tongue — without having any calories.

skeptical Not easily convinced having doubts or reservations.

محيط مجموعة من الكائنات الحية المتشابهة القادرة على إنتاج نسل يمكنه البقاء والتكاثر.

إستراتيجية A thoughtful and clever plan for achieving some difficult or challenging goal.

technology تطبيق المعرفة العلمية لأغراض عملية وخاصة في الصناعة - أو الأجهزة والعمليات والأنظمة الناتجة عن تلك الجهود.

الغزل والنسيج Cloth or fabric that can be woven of nonwoven (such as when fibers are pressed and bonded together).

سمة السمة المميزة لشيء ما. (في علم الوراثة) صفة أو خاصية يمكن توريثها.

يحيل (اسم الإرسال) للإرسال أو المرور.

فريدة من نوعها شيء لا يشبه أي شيء آخر هو الوحيد من نوعه.

مصل (v. vaccinate) A biological mixture that resembles a disease-causing agent. It is given to help the body create immunity to a particular disease. The injections used to administer most vaccines are known as vaccinations.

vapors Fumes released when a liquid transforms to a gas, usually as a result of heating.

yellow fever A disease that creates flu-like symptoms that can start with fever, chills, headache, backache and vomiting. Roughly 15 percent of patients may go on to develop more serious disease. This can lead to uncontrolled bleeding, the failure of multiple internal organs — and death.

زيكا A viral disease that can be transmitted to humans via mosquitoes. About 20 percent of infected people get sick. Symptoms include a slight fever, rash and pinkeye and usually fade quickly. A growing body of evidence suggests that the virus could also cause a devastating birth defect — microcephaly. Evidence suggests it may also cause neurological conditions such as Guillain-Barré syndrome.

اقتباسات

مجلة: C.J. Castilho et al. Mosquito bite prevention through graphene barrier layers. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. المجلد. 116, September 10, 2019, p. 18304. doi: 10.1073/pnas.1906612116.

About Silke Schmidt

Silke Schmidt is a freelance science writer with degrees in biostatistics and journalism. She enjoys covering the environment, engineering and medicine. She has two kids and two places she calls home, Wisconsin and Germany.

موارد الفصل الدراسي لهذه المقالة مزيد من المعلومات

تتوفر موارد المعلم المجانية لهذه المقالة. سجل للوصول:


How to get rid of Mosquitoes at Home?

Sometimes mosquitoes have a bad habit of bothering people in every possible way. As a means of protection against mosquitoes, people have developed many tools, among which special mosquito nets will be very useful, preventing mosquitoes from entering the house through open windows.

Another effective mosquito repellent can be odor-producing substances that repel mosquitoes. Although their disadvantage may be that the smell of repellents can have a bad effect not only on mosquitoes but also on people.


شاهد الفيديو: بمناسبة قدوم الصيف تدريبات البعوض (أغسطس 2022).