為什麼塵蟎似乎避開美國西部?

一項新的研究未能從美國西部大部分地區的灰塵樣本中找到塵蟎的證據。那裡真的沒有塵蟎嗎?

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點。


幾個月前,在閱讀一項關於美國家庭內部昆蟲多樣性的新研究時,我被這張地圖震驚了。

圖片來源:Madden et al. 2016

大美洲沙漠可能就是大美洲塵蟎沙漠,顯然是這樣。實際上,事情並沒有那麼簡單,正如我在本月《大眾科學》雜誌“進展”欄目一篇短文中寫道的那樣。


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塵蟎是哮喘最常見的病因之一,但也可能引發其他過敏反應。它們以細菌、真菌為食,不幸的是,它們還以我們每月脫落的一茶匙死皮屑為食。溫暖潮溼的床鋪環境(別忘了你在那裡會出汗)是塵蟎快樂的狩獵場。

這張地圖實際上顯示的是塵蟎非常豐富的地區。塵蟎確實生活在Great Plains(大平原)和mountain west(西部山區),但由於缺乏溼度(塵蟎無法飲水,必須從空氣中吸收水分),這裡的塵蟎數量遠少於其他地方。 2013年的一篇論文指出,如果室內溫度低於71°F(約22°C)且相對溼度低於45%,則很少有塵蟎能夠存活。因此,高海拔乾燥地區相對沒有塵蟎,而沿海和美國東部潮溼的氣候則滋生大量塵蟎。

但正如我在報道這篇文章時發現的那樣,背景故事更加有趣。渥太華卡爾頓大學研究潮溼住房與健康之間聯絡的科學家David Miller表示,直到上世紀60年代末和70年代初,塵蟎在北美家庭中還很少見。在那之前,房屋在冬天漏風且寒冷,夏天沒有空調,並且在北美西部內陸地區(WINA——看到了嗎?仍然有用!),也極其乾燥。 Miller說,當他進入這個領域時,塵蟎在大多數房屋中都存在,但數量不多。

改變的是我們的房屋。為了提高舒適度和節約能源,我們使房屋更加密閉。冬天,我們更多地供暖。夏天,我們安裝了空調和溼簾式冷卻器,這些裝置會產生冷表面,從而凝結空氣中的水分。簡而言之,我們使房屋更溫暖、更潮溼——成為塵蟎的理想棲息地。地毯、床墊和枕頭是特別好的蟎蟲家園,因為它們可以同時捕獲溼度灰塵。

然而,Miller說,直到上世紀60年代,荷蘭和日本科學家才提出屋塵蟎是一種過敏原——人們對此嗤之以鼻。直到1988年,人們才達成共識,認為塵蟎會導致過敏。現在,塵蟎幾乎無處不在,即使在WINA也很常見。這是因為人們經常從該國更潮溼的地區帶入攜帶塵蟎的衣物和傢俱,還因為空調和溼簾式冷卻器會產生冷表面,從而凝結水分,可能使塵蟎得以繁殖。三十年前,塵蟎過敏在WINA非常罕見,甚至聞所未聞。現在情況已不再如此。據估計,美國約84%的住宅現在可以檢測到塵蟎過敏原。

製作本文頂部地圖的科學家實際上並非著手研究塵蟎。他們只是想記錄美國家庭內部昆蟲的多樣性,而無需昆蟲學家花費數小時用鑷子並在每個家庭中腰痠背痛地工作。相反,他們讓人們用棉籤擦拭門框頂部,然後將樣本寄到實驗室。透過這種方式,他們首次能夠輕鬆且廉價地獲得關於美國家庭昆蟲住客的大量資料。

在實驗室中,科學家們擴增了樣本中的DNA,然後在公民科學家收集的732個灰塵樣本中,對一種名為細胞色素c氧化酶亞基I的基因的短片段進行了測序。基因的差異揭示了昆蟲之間的分類學差異。

總的來說,他們的發現具有啟發性,但並不令人驚訝。他們發現,有寵物的家庭往往有更多種類的昆蟲——不一定數量更多,只是種類更多。有地下室的房屋昆蟲多樣性更高——對於住在有地下室的房屋中的人,或者——特別是——任何曾經住在地下室的人來說,這都不是什麼新聞。農村地區的房屋也擁有更高的昆蟲多樣性,這可能是因為它們更靠近自然環境。

然而,他們確實發現了很多人們可能意想不到的昆蟲住客。北卡羅來納州立大學的博士後研究員兼微生物學家Anne Madden說,儘管蟑螂、蒼蠅、螞蟻和白蟻是人們通常與房屋聯絡起來的害蟲,但他們還發現了一個完整的食物網,這個食物網基於生活在室內植物上的葉蟬和蚜蟲(Madden稱它們為“我們家園草原上的羚羊”),以及以蚜蟲為食的寄生蜂(獅子)。

令他們非常驚訝的是,他們發現在門框灰塵中可以檢測到塵蟎。這是他們沒有預料到的。Madden告訴我,塵蟎過敏原不應該出現在硬表面上,尤其是像門框這樣遠離地毯和床墊的表面,因為過敏原存在於不會長時間漂浮在空中的重顆粒中。

另一方面,Miller說,就像《花生漫畫》中的人物Pig-Pen一樣,我們每次在地毯上行走時,都會揚起一團看不見的灰塵,這就是為什麼醫生如此積極地建議使用裝有HEPA過濾器的吸塵器的原因之一(其他原因:灰塵具有吸溼性,會吸收水分,這有助於蟎蟲生存,而且灰塵中當然也富含蟎蟲的食物)。

無論如何,在塵蟎大量繁殖的地方,僅僅是四處走動似乎就足以使門框頂部——任何體面的塵蟎都不敢涉足的地方——也達到可檢測到的塵蟎DNA水平。在塵蟎較少的地方?就沒那麼明顯。

結論:無論你住在哪裡,如果你懷疑屋塵蟎給你帶來困擾,那就剝奪它們最喜歡的東西——灰塵,來對付它們。

參考文獻

Madden, Anne A.,Albert Barberán,Matthew A. Bertone,Holly L. Menninger,Robert R. Dunn和Noah Fierer。“透過環境DNA分析確定美國各地家庭中節肢動物的多樣性。”分子生態學 (2016)。

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