29.09.2019

В Китае научились эффективно бороться против опасного комара — с помощью бактерий и радиации

На двух островах в городе Гуанчжоу почти полностью удалось уничтожить азиатского тигрового комара (Aedes albopictus) — переносчика опасных инфекций, в том числе лихорадок Зика и денге, сообщили учёные в опубликованном 17 июля исследовании.

В предыдущих исследованиях было установлено, что стерилизация с помощью радиации самцов вредителей, таких, например, как синяя мясная муха (Cochliomyia hominivorax), с последующим выпуском их в естественные ареалы обитания может существенно сократить дикие популяции. Однако в случае с азиатским тигровым комаром этот способ работал не слишком хорошо: хотя стерилизованные самцы и сохраняли способность спариваться, радиация также меняла их внешний вид, из-за чего они были менее успешны у самок; таким образом, даже небольшое число неподвергшихся стерилизации самцов могли поддерживать численность дикой популяции.

В предложенном альтернативном подходе комаров в лаборатории заражают штаммами протеобактерий рода Wolbachia, которые являются внутриклеточными симбионтами комаров, в том числе азиатских тигровых, и в природе. Когда самцы комаров, заражённые определённой комбинацией штаммов вольбахии, спариваются с дикими самками, несущими другую комбинацию, самки становятся бесплодными.

«Но очень важно, чтобы в природу из лаборатории попадали только инфицированные самцы», — говорит Чжиюн Си (Zhiyong Xi), медицинский энтомолог из Университета штата Мичиган (Michigan State University) в Ист-Лансинге, возглавлявший исследование. Дело в том, что если самки, заражённые теми же штаммами, также окажутся на свободе, они смогут спариваться с заражёнными в лаборатории самцами и производить потомство. Если в конечном итоге потомство лабораторных насекомых заменит дикую популяцию, бороться с комарами станет ещё сложнее.

Чтобы предотвратить такое развитие событий, лаборатории, выращивающие в больших количествах комаров с целью контроля популяции, обычно отделяют самцов от самок, основываясь на разности размеров. Но этот метод далёк от стопроцентной эффективности. Поэтому, чтобы предотвратить выпуск самок, сотрудникам приходится проводить дополнительно ручной скрининг каждой особи в отобранной по размеру группе. Это трудоёмкая и утомительная задача, существенно ограничивающая число заражённых комаров, которые могут быть выпущены.

Чтобы обойти эту сложность, команда Си применила комбинированный метод: заразив лабораторную популяцию необходимыми штаммами вольбахии, учёные подвергли её также обработке радиацией, однако уровень применяемой радиации был значительно ниже, чем тот, с помощью которого ранее стерилизовали самцов. В китайском эксперименте стерилизованы были лишь заражённые самки, способность же самцов к спариванию и воспроизводству была лишь слегка уменьшена в сравнении с дикой популяцией.

Во время пиковых сезонов размножения комаров Aedes albopictus 2016 и 2017 годов исследователи каждую неделю выпускали по 160 тыс. комаров на гектар на двух речных островах в Гуанчжоу — городе с самым высоким уровнем инфицирования лихорадкой денге в Китае.

Они надеялись, что смогут сильно сократить популяцию комаров, так как дикие самки, спариваясь с заражёнными самцами, и дикие самцы, спариваясь со стерильными самками, не смогут производить потомство. Результат оправдал ожидания: средняя численность взрослых самок (а именно самки кусают людей, разнося инфекции) снизилась на 83 % в 2016 году и на 94 % в 2017-м.

Источники:

1. XX2 век
2. Springer Nature Limited
3. Springer Nature Limited