【科普知识】蚊子“嗡嗡嗡”声音，揭开背后的秘密
群蚊齐鸣，竟会“动聚众而成雷”，让人诧异！而夜晚床头边蚊子不厌其烦地”嗡嗡嗡，哼哼哼，香香香‘’的一曲“High歌"，更是让人夜不能寐！抓狂有没有！！
如果认为蚊子用“嗓子”唱出了“靡靡之音”，那就错了，蚊子在停落时可是“哑口无言”，一旦展翅起飞时，才会“引吭高歌”。在蚊虫身上找不到所谓“嗓子”这个器官，那么，讨厌的“嗡嗡嗡”的蚊鸣声又是从何而来的呢？
蚊子“声音”的秘密
从飞行的蚊子可以“亮嗓”，判断这个秘密一定是在翅上。在昆虫界，许多昆虫是依靠翅翼不断地振动而发音的。蚊子，属于昆虫纲双翅目蚊科，应该有两对翅膀，但看到的蚊子只有一对翅膀啊，原来另一对退化为平衡杆。一般蚊子飞行时每秒翅膀震动数百次左右，使我们在蚊子飞行时会听到“嗡嗡”的声音。
蚊子的翅膀
平
衡
杆
上图是蚊子翅膀的创意模式图，侧图是蚊子翅膀下方凸起的结构平衡杆。
蚊子翅膀的“秘密”
（“Smart wing rotation and trailing-edge vortices enable high frequency mosquito flight ”Bomphrey, Richard J., et al. Nature 544.7648 (2017): 92-95.）
相对其尺寸而言，蚊子的翅膀长而细，振动速度较快，为了研究蚊子的翅膀，科学大牛们从3个蚊子个体中抽取蚊子翅膀的结构并做成了面网格，蚊子身体通过相机画了若干个椭圆，然后通过立方样条生成蚊子身体的面网格。
a: 蚊子翅膀的几何结构，b：蚊子翅膀的面网格，c：蚊子身体的椭圆切片，d：蚊子身体的面网格。
蚊子起飞除了通过前缘涡产生升力之外，还采用另外两种空气动力学特性：后缘涡以及利用翅膀转动产生的一种升力机制。在视频中我们一起看看大牛们研究的蚊子翅膀如何摆动。
蚊子“恋爱”秘密
蚊子兄谈“恋爱”，靠的不是“颜值”，而是翅膀震动频率，也就是所谓的“亮嗓”。雄蚊靠翅振频率向雌蚊发出求偶信号，“相中”的雄蚊和雌蚊飞离，交配活动由雄蚊受到雌蚊飞翔发音的吸引开始，雄蚊有了反应，从上方抓握雌蚊，进行交尾。
群舞
对于白纹伊蚊而言。“群舞”是大量雄蚊环绕几只雌蚊,在距离地面约100 cm 处盘旋 。雌蚊交尾时, 边交尾边飞出舞群 。交尾高峰发生在第 1 只雄蚊到达一雌蚊处4～6 min 后 。约10min后, 舞群解散 ,雄蚊紧抱雌蚊 ,边飞边交尾。其他雄蚊在其周围飞舞助兴。一对白纹伊蚊的交尾时间约5～10 s 。
精准选择“对象”
不同蚊种的翅振频率不同，所以不至于找错“对象”。通常同一种的雄蚊高于雌蚊，老蚊高于新蚊，每秒钟的翅振频率大致变化在150～700次之间。例如埃及伊蚊的雄蚊每秒翅振467次，雌蚊每秒为353～603次；淡色库蚊的雄蚊每秒490～670次，雌蚊则为320～365次；按蚊的雄蚊每秒翅振330次，而雌蚊则每秒只有165～274次。
蚊子飞多远
蚊虫的飞行距离有多远，50m，100m，300m？如伊蚊可以飞多远 ? 尤其是吸血之后可以飞多远完成产卵，是一个非常重要的课题。不同区域的伊蚊的飞行能力及疾病扩散风险可能存在明显差异，具体取决于当地伊蚊种群自身的活动能力、外界自然环境以及人群密度等多个因素的综合作用。甚至各种微环境中存在的各种物理屏障（如建筑物、绿化带等）亦会对伊蚊的飞行能力造成影响。但最重要的因素依然是孳生地（如各类小型积水）的密度及血源的可及性，当孳生地减少及血源可及性差，会促使伊蚊向外扩散以寻找更好的环境。
蚊子飞行高度
蚊子飞行高度受湿度、气压、海拔影响非常大，在无风的条件下，蚊子一次性可以飞行的垂直高度大约在10米左右。虽然蚊子属于近地生物，一般不喜欢高层的，但是现在有电梯存在，蚊子不但可以‘乘’电梯，还可以通过各种交通工具远距离旅行，为疾病的传播带来便利。但随着城市楼层越建越高，蚊子也在慢慢适应，繁殖空间在起点上也抬高了。比如在6楼安家的蚊虫，经过繁衍，其后代就会以此楼层为起点继续攀升，一代代“更上一层楼”。
雨水砸不死蚊子之谜
还真的有科学家去完成了这个试验，2015年菠萝物理奖颁给了美国佐治亚理工学院胡立德教授的研究组，以表彰他们发现了蚊子不会被雨滴砸死的秘密。
对雨中飞舞的蚊子进行了高速摄像
以便仔细观察蚊子被雨滴击中瞬间的行为
首先从几米高的距离外让雨滴开始加速，能准确“红心”击中蚊子简直是不可能的任务，一般打中它的翅膀或腿部。蚊子会向击中的那一侧倾斜，并做出高达50度的高难度“侧身翻滚动作”让雨滴从身侧滑落。
借力解力，蚊子这招“太极”给个满分
如果雨滴正中红心，直接打到蚊子身体。蚊子先顺应雨水强大的推力与之一同下落，随之迅速侧向微调与雨滴分离并恢复飞行；另外它们身上长着防水的细毛，只要来几个简单的瑜伽动作伸胳膊伸腿，它们就能很优雅地从雨滴里脱身而出。
蚊子采用不抵抗战术，借助体重轻的优势，将冲击力卸掉
看到这里惊叹了吧，小小蚊子本领大，当然研究和模拟这些动物应对大自然的特殊本领，可以为我们的科学家和工程师提供新的设计思想，解决机械技术上的很多难题——比如，如何更好地设计微型飞行器，让它们能够像蚊子一样，在雨中轻盈地翱翔。
雨水不仅砸不死蚊子
而且还可以为蚊子提供大量的产卵“生殖”地
来源：虫虫科学咖啡馆
