纽约州伊萨卡——一只雌性埃及伊蚊（Aedes aegypti）在人类饲养员用一根头发制成的微型绳索牵引下，被一只潜在配偶的“情歌”所吸引。在飞行中，它通过调制翅膀扇动的嗡嗡声来呼唤对方。“他”仅仅是一个播放蚊子音乐的 iPod 耳塞。通过这种奇怪、无菌的求偶方式，康奈尔大学（Cornell University）的科学家们希望能通过控制蚊子来控制病媒疾病。
康奈尔大学的 Lauren Cator 痛苦地说道：“长期以来，人们只研究如何杀死蚊子，而并不真正关注它们的交配行为。”她的长长的金发为她团队的实验提供了绳索。“但现在越来越多的人对了解蚊子的基本生物学感兴趣，因为坦率地说，就疾病控制而言，灭绝效果并不理想。”Cator 和她的同事们特别关注埃及伊蚊传播的痛苦且常常致命的病毒：黄热病和登革热，也称为断骨热。尽管疫苗有助于阻止黄热病的传播，但登革热既无预防方法也无治愈方法，每年影响着全球热带地区多达一亿人。
埃及伊蚊可能利用多种综合手段来吸引异性，包括它们对彼此飞虫般的复眼产生的视觉吸引力，以及它们发出的各种化学信号的诱惑。但它们惊人的听觉灵敏度，这在康奈尔大学的研究中才刚刚揭示出来，可能在它们的配偶选择中起着最重要的作用。
飞行的雌蚊发出的声音称为飞行音，人类知道这是蚊子叮咬前的嗡嗡声。这种声音来自翅膀的拍打和胸部共振，频率为 400 赫兹（接近中央 C）。雄蚊由于体型较小，飞行时发出的嗡嗡声频率更高，为 600 赫兹。但在空中求偶的近距离接触中，雄蚊和雌蚊会响应对方的声音，提高它们的频率，直到它们同步在 1,200 赫兹。研究人员称之为“情歌”，因为当这对蚊子汇聚到这个共同的谐波频率时——远高于蚊子被认为能够感知的范围——它们就会交配。
康奈尔大学的神经行为学家 Ron Hoy 说：“这里真的有一种雄蚊和雌蚊之间的二重唱。”他被誉为有关昆虫耳朵问题的权威。“雌蚊很挑剔。为什么不呢？她可以提高赌注——甚至通过挑战雄蚊的歌唱技巧来检查他的生理健康状况。”Hoy 认为雄蚊的反应速度可能揭示了他作为父亲的合适性：“不仅仅是‘他能达到多高？’，还有‘他能多快？’这就像他们在唱《安妮夺枪》里的那首歌，《Anything you can do, I can do better》（你会的我都会，我会做得更好）。”
为了评估情歌二重唱的重要性，Cator 正在收集实验室中各种配对产生的数百个蚊子卵（想象一下洒在纸上的胡椒粒）。随着卵的孵化，她将试图确定它们的父母同步歌唱的效果——是否真正和谐的交配会产生意想不到的好处，例如后代寿命更长或产卵量增加。
Cator 的康奈尔大学埃及伊蚊种群生活在集体宿舍式的环境中，大约有 100 只聚集在几个金属网笼中，每个笼子大小约等于一个普通鱼缸，放在一个维持热带气候的大孵化器里。每个笼子的一侧，网格被针织织物取代——看起来像一件白色卫衣的一半，带有一个悬垂的长袖，松松地打结以防止昆虫逃逸。蚊子就是通过这个袖子被喂养的。
“我什么也感觉不到，”昆虫学家 Laura Harrington 说，她是康奈尔大学团队的资深成员。她将自己熟练的手臂伸进袖子里，看着几十只埃及伊蚊停下来饱餐一顿。（只有雌蚊需要吸血来成熟卵子；雄蚊在野外以花蜜为食，在实验室则以糖水为食。）Harrington 本可以把这项工作委托给 Cator 或她系里的其他研究生，但她认为培育这些无病的研究对象是她工作的一部分。
当 Harrington 缩回手臂时，上面没有留下任何痕迹。在过去 10 年里，几乎每天她都自愿充当埃及伊蚊的“食物”10 到 15 分钟，她已经对这种生物的叮咬完全失去了感觉。然而，任何其他种类的蚊子都会给她留下典型的瘙痒性肿块。不幸的是，反复叮咬埃及伊蚊并不能提供任何对登革热的保护。Harrington 在泰国进行野外工作时感染了这种病毒，并在医院住了几周。与此同时，一只按蚊（Anopheles）给了她疟疾。
Harrington 提出让我用显微镜检查一些埃及伊蚊样本。她将一个柔性管状装置的一端伸进它们的容器里，将另一端含入口中，然后吹气，将几只蚊子送入一个玻璃瓶中。在 100 倍放大下，我可以看到雌蚊的腹部因 Harrington 的血液而膨胀且呈红色。雄蚊很容易识别，因为它们的体型较小，颜色更蓝——而且它们的触角也更粗，看起来像留着胡子。两种性别的“耳朵”都是银色的，圆环状的结构，称为约翰斯顿氏器，位于每个触角基部。
“它们通过触角在约翰斯顿氏器内的摇摆——振动来听，”Cator 解释说，“所以如果你把它们的触角砍掉，它们就听不见了。”她凭经验知道这一点：她不得不弄聋一些蚊子作为对照，以证明它们因此对情歌缺乏反应。
然后 Cator 找到了一个更好的方法。“如果你把胶水粘在它们的约翰斯顿氏器上，它们的触角就无法摇摆，它们实际上就聋了，但这不是什么创伤，”她说。“我用 Elmer’s 胶水，它们似乎对此没有问题。”
Elmer’s 胶水也是 Cator 选择用来将头发绳索连接到蚊子胸部（头部后面，但远离翅膀，以免影响翅膀拍打）的材料。在她的实验中，她想了解雄蚊和雌蚊如何一起歌唱，所以它们需要自由活动翅膀。然而，她的同事 Ben Arthur 需要固定翅膀，以便他能探测蚊子大脑对情歌的反应方式。Arthur 在一个包含迷你录音棚的声学实验室与 Hoy 一起工作。在这里，他将蚊子固定在钨电极之间，以监测响应情歌时放电的电位噼啪声。“我花了几个月的时间，”Arthur 说，“来建造这个装置，绝缘一切，并进行所有对照实验，以确保我记录的是神经元，而不是杂散电流或翅膀扇动。”
Arthur 用一个带网罩的杯子从昆虫学系运送蚊子，“这样它们就能呼吸，但不会飞走。”他通过杯子侧面的一个小孔（“一个小孔，这样它们就不会很快发现它”）用一个带网罩的塑料管吸出（“这样我就不会吸入它”）一只蚊子，将其转移到一个小瓶里，然后将小瓶放入一个冰桶。“蚊子是冷血动物，”他说。“降温会使它们变得迟钝，无法飞行。”
他将冷却的蚊子放在显微镜下，放在一个预冷的金属块上。“然后我将一些石蜡放在一根小棍子的末端，用烙铁将其融化，”Arthur 说。“我把它粘在它们的背部，稍微调整一下，将蜡涂在翅膀的残端周围，这样当它们再次变暖时，就无法开始扇动了。任何运动都会在记录中产生大量伪影[噪声]。而我只想获得由它们的神经元产生的电电压。”
蚊子飞行音的每一个细节——它们是如何产生的，如何被感知，以及雄蚊和雌蚊如何协调——对科学家们来说都很重要，因为他们还不知道哪些信号最重要。
交配后不久，雌蚊就不再试图调整它们的飞行音来与雄蚊协调。那时，它们的行为表明，它们觉得没有必要再为此烦恼了。雌蚊在一次交配后失去兴趣，这表明如果它们被欺骗与产生不育后代的转基因雄蚊配对，它们可能会退出交配游戏几个卵周期，甚至永久退出。这样一来，整整一代蚊子将无法繁殖，而人类种群可能会从登革热感染中得到一些喘息。
“我们已经知道如何生产产生不育后代的转基因雄蚊，”Cator 告诉我。“现在的挑战是让转基因雄蚊在交配时胜过野生雄蚊。让它们变得有吸引力。”
这意味着，当诱饵雄蚊被释放到流行病 endemic 区域时，它们必须知道如何表现。在一次早期试验中，它们在释放地点附近成群结队地聚集，而不是在可能遇到配偶的地方（例如人类脚边）潜伏，从而破坏了它们的求偶。Cator 怀疑雄蚊还必须知道如何在新娘出现时进行求爱——最有可能通过二重唱，以共享的谐波频率演唱。
