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为探究舌蝇（Glossina spp.）区分宿主的机制，研究人员分析多种动物皮肤挥发物，发现特定酮类及背景气味或为关键，有助于理解其生态习性。
舌蝇，作为非洲锥虫病（African trypanosomosis）的传播媒介，在非洲大陆兴风作浪。这种疾病不仅威胁着人类的健康，还严重影响着畜牧业的发展，每年都给非洲地区带来巨大的经济损失。据统计，在撒哈拉以南的 37 个非洲国家，约有 6000 万人口和 5000 万头牛面临感染风险，每年约 300 万头牛因感染死亡，经济损失高达 47.5 亿美元。
舌蝇之所以如此 “嚣张”，很大程度上是因为它们能精准地找到合适的宿主。以往研究发现，它们主要依靠嗅觉线索来定位和区分脊椎动物宿主，一些挥发性有机化合物（VOCs）在其中发挥着关键作用。比如，从宿主尿液中散发的 3 - n - 丙基苯酚和 4 - 甲基苯酚（对甲酚），以及从宿主呼吸中产生的 1 - 辛烯 - 3 - 醇和丙酮，都是吸引舌蝇的重要信号。而且，舌蝇对不同的脊椎动物宿主有着明显的偏好，像水牛、牛、疣猪等是它们的 “心头好”，而水羚、斑马等则相对受冷落。
那么，舌蝇究竟是如何区分这些宿主的呢？为了解开这个谜团，国际昆虫生理学和生态学中心（International Centre of Insect Physiology and Ecology，icipe）等机构的研究人员展开了深入研究。相关成果发表在《Journal of Chemical Ecology》上。
研究人员采用了多种技术方法来开展研究。首先是皮肤气味收集，他们在肯尼亚的恩古鲁曼（Nguruman）和安博塞利国家公园（Amboseli National Park），对斑马、水羚、水牛、驴、马、疣猪等动物进行皮肤气味采样。对于斑马、水羚和水牛，是先在野外麻醉后采集；疣猪则是用尼龙网捕获后手动固定采集。接着，利用气相色谱 - 质谱联用技术（GC/MS）分析皮肤挥发性物质，通过与标准物质对比，鉴定出各种挥发性有机化合物。最后，运用随机森林分析等机器学习算法，筛选出最具区分性的挥发性有机化合物，并对不同动物的皮肤气味特征进行分类和预测。
在挥发性有机化合物（VOCs）分析方面，研究人员共检测到 96 种 VOCs，它们分属于 11 个化学类别，包括烷烃、烯烃、苯类、醇类、酚类等。这些化合物在不同的脊椎动物宿主中含量和种类都有所不同。例如，烷烃在不同动物中的含量范围为 1.84% - 25.45%，醛类为 12.22% - 45.19%。
关于潜在的驱避生物标志物研究，之前在斑马皮肤气味中发现的三种酮类物质，即 6 - 甲基 - 5 - 庚烯 - 2 - 酮、苯乙酮和香叶基丙酮，在所有测试的脊椎动物中都有检测到，但含量水平各不相同。在非偏好宿主水羚和斑马中，这三种酮类物质普遍存在，而在偏好宿主如水牛、驴、马和疣猪中情况则有所不同。而且，苯乙酮在非偏好宿主和偏好宿主中的相对比例差异明显，这表明它可能是区分舌蝇偏好和非偏好宿主的重要标志物。
研究还探讨了背景皮肤气味对舌蝇区分非偏好脊椎动物的作用。通过随机森林分析，确定了 30 种最能区分不同脊椎动物的 VOCs。这些化合物的丰度在不同脊椎动物间差异显著。基于这些化合物，研究人员利用稀疏偏最小二乘判别分析（sPLS - DA）将脊椎动物分为不同的簇，进一步证明了背景皮肤气味在舌蝇区分宿主过程中起着重要作用。
综合来看，研究结果表明，这三种酮类物质与背景皮肤气味结合，可能作为生物标志物帮助舌蝇在自然栖息地中区分非偏好和偏好的脊椎动物宿主。不过，研究也存在一些局限性，比如样本量较小，未充分考虑动物年龄、性别和感染状态等因素的影响。但这项研究为理解舌蝇的生态习性提供了重要线索，有助于开发更有效的舌蝇控制策略，从而为防治非洲锥虫病开辟新的道路。未来的研究可以在此基础上，扩大样本量，综合考虑更多因素，进一步深入探究舌蝇与宿主之间的化学通讯机制，为非洲地区的公共卫生和畜牧业发展提供更有力的支持。
