Zika-epidemin, som hotar tiotusentals ofödda barn, har lämnat mer än bara läkare att tänka. Medan forskare är upptagna med att utveckla ett vaccin mot den "nya ebolan", krävs att alla myggor som bär Zika och andra farliga sjukdomar är högre. "Lenta.ru" försökte förstå de genetiska, radiologiska och kemiska sätten att implementera "myggmordet" och dess möjliga konsekvenser.
De blodsugande insekterna som infekterar människor med malaria och andra dödliga sjukdomar har länge och hopplöst skadat deras rykte. Enligt vissa rapporter har myggor dödat nästan 50 procent av den historiska mänskliga befolkningen - mer än krig, pest och hungersnöd. Malaria ensam (överförs genom bett från Anopheles myggor) kräver upp till två miljoner liv per år. Sydasiatiska Aedes albopictus, som aktivt befolkar alla kontinenter, sprider chikungunya, dengue, West Nile-viruset och andra dåligt förstått farliga sjukdomar. Den ekonomiska skada som myggor orsakar mänskligheten är häpnadsväckande: dengu ensamma kostar Brasilien själv 1,35 miljarder dollar årligen.
Det ser ut som att Zika-epidemin kan vara det sista halmen. "Myggor flyger sprutor, som om de är" skärpta "för att sprida sjukdomar. Zika är bara det senaste i deras track record, förklarar biolog M. M.velt. Till och med den ledande vetenskapliga tidskriften Nature har hävdat att myggor inte skapar några speciella fördelar för ekosystemet och att deras förstörelse inte kommer att skada naturen.
Och människor gynnar det bara.
Torka, läka, förgift och bestråla
Fram till nyligen handlade det främst inte om att döda, utan om att kontrollera antalet insekter. För att göra detta elimineras bonarnas larver - sötvattenbehållare. Under deras korta liv flyger myggor sällan bortom 180 meter från deras födelseort. Att eliminera vatten i fågelmatare, gamla däck, blomkrukor, dräneringsrör och liknande kan minska antalet myggor nästan omedelbart. Det var genom att tappa träsk i början av 1900-talet som de kämpade mot malaria på Kuba och Panama.
Kampanjvideo:
Men alla pölar, dammar, bäckar och floder i området kan inte torkas ut, därför kommer kemiska medel att rädda - insektsmedel och särskilt larvsyra (droger mot larver). Bland de senare är Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) populärt, ett preparat baserat på bakterier som är giftiga för mygglarver. De använder också giftiga fällor för att skydda mot skadedjur: de efterliknar attraktiva "bon" och innehåller giftiga kemikalier som dödar larver.
Mygglarver
Dessa beprövade medel från radikala myggmedel är emellertid mycket ofullkomliga: de arbetar i ett begränsat område, kräver ständigt mänskligt deltagande, och viktigast av allt, de garanterar inte fullständig förstörelse. "Superweapon" mot mygg lovar att skapa bioteknik.
Den första metoden är att smitta myggor med skadliga bakterier Wolbachia. Mikroben förkortar inte bara livslängden för insekter, utan gör dem också oförmögna att bära sjukdomar (som denguefeber). Wolbachia föra sitt bakteriologiska krig mot andra patogener och undertrycker dem i kroppen av myggor.
Problemet är att den konstgjorda introducerade Wolbachia till parasiter dödar dem för tidigt, och de har inte tid att para sig med kvinnor och sprida bakterier i hela befolkningen. Men även om detta problem är löst är Wolbachia-infektionen för dyr: det krävs dussintals speciallaboratorier och hundratals anställda för att smitta tusentals myggor. Enligt forskare bär denna metod frukt bara i geografiskt isolerade områden (som Galapagosöarna), där det kan garanteras att friska myggor efter flera månader med dyra aktiviteter inte kommer att flyga in i området.
Bättre kända är de genetiskt modifierade myggarna som odlas av det brittiska bioteknikföretaget Oxitec: mutanta män som överför en lokal gen till en lokal kvinnlig gen som får insektslarver att dö före puberteten. År 2009 på Caymanöarna i Karibien minskade denna teknik befolkningen i Aedes aegypti med cirka 75 procent.
2015 fick Oxitec carte blanche från de brasilianska myndigheterna för experiment. I stadsdelarna i Piracicaba, där den högsta koncentrationen av Aedes aegypti-mygg (vektorn av denguefeber) observeras, har cirka sex miljoner genetiskt modifierade insekter släppts. De bidrar inte bara till att deras avkommor tidigt dör, utan får också larverna att röda rött i ultraviolett ljus, vilket ger forskare möjlighet att övervaka effektiviteten hos denna metod. Biologer har placerat krukor med vatten i Piracicaba där Aedes aegypti kvinnlig lägger sina ägg. Förhållandet mellan röda och normala larver visade att 50 procent av avkommorna producerade genetiskt modifierade myggor.
Oxitecs GM-mygg släpps ut i naturen i Brasilien. Januari 2016
I ett test som genomfördes i den brasilianska staden Jouazeiro har Oxitec-insekter minskat lokalbefolkningen med 95 procent på sex månader, nästan dubbelt så effektiva som de mest kraftfulla insekticiderna.
Forskare vet dock inte hur mycket minskningen av antalet vektorer påverkar förekomsten.”I teorin, ju färre myggor, desto färre människor smittas, men i verkligheten måste allt kontrolleras. Många insekter kan bara producera några få fall, och vice versa, säger Margareth Capurro från University of São Paulo, ledare för Joiseiro-rättegången. Andra forskare varnar för att effekten av den nya tekniken kan vara kortlivad: myggor från andra områden flyger in och den friska delen av befolkningen kommer att återgå till sin tidigare storlek.
Verktyg för genteknik är inte begränsade till detta. Genetiker vid Johns Hopkins Malaria Institute har utvecklat genetiskt modifierade bakterier som lever i tarmens mikroflora hos mygg och ger dem ärftlig immunitet mot malariapatogener. University of Maryland har uppfunnit en transgen svamp, förstärkt med ett ämne från skorpionsgift, som dödar upp till 98 procent av malariaparasiterna i myggan.
Är det värt att driva evolutionen?
Men alla dessa lovande metoder, återigen, är inte billiga och är begränsade i omfattning av påverkan, och Zika-epidemin har redan fått en massiv karaktär i Sydamerika (flera miljoner infekterade). Achilleshälen hos GM-myggor sprids långsamt. Till och med Charles Darwin visste att evolutionen inte har bråttom, och mutationer fixeras i en befolkning endast under gynnsamma miljöförhållanden. Det är inte förvånande att dyra mutanter måste göras om och om igen - även om mutationerna införs genom strålning, vilket IAEA nyligen föreslog.
En gendrivning kan "driva" evolutionen - den konstgjorda spridningen av en önskad gen i en population genom att öka dess chanser till arv (oavsett fördelarna med egenskaperna den kodar för organismen). Gener kan förstärkas (till exempel de som tar bort X-kromosomer i sperma, som endast producerar manliga myggor) med hjälp av det mänskliga genomredigeringssystemet CRISPR / Cas9. Men genetiker själva kräver försiktighet vid användning av CRISPR / Cas9 utanför laboratoriet: det är ännu inte känt vilka konsekvenser förändringen av genomet kan ha. Så det är knappast möjligt att locka CRISPR / Cas9 till storskalig utrotning av myggor.
Höga uppmaningar att "döda mygg" väcker rädsla för att sydamerikanska myndigheter kan få panik, tvinga sina forskare att släppa försiktighet och börja folkmord på myggor. Många forskare är dock övertygade om att människors blodsugande fiender inte alls är värdelösa för ekosystemet. De är en viktig matresurs för sötvattensfiskar, trollsländor, spindlar, ödlor, grodor och till och med fåglar. Att ta bort myggor från livsmedelskedjan kommer inte bara att drabbas av dessa arter, utan också de som lever på dem.
Om någon inte är orolig för framtiden för Brasils giftiga grodor eller myggfisk av myggfisk, kan du påminna dem om att utrotningen av myggor i ett visst område kommer att frigöra en stor ekologisk nisch, som kommer att fyllas av myggor från angränsande områden eller andra insekter. Enligt entomologen Joe Conlon från American Mosquito Control Association, "Om vi utrotar dem i morgon kommer ekosystemen att krympa lite och sedan återgå till det normala, och myggorna kommer att ersättas av något bättre eller värre." Det är det "värsta" som miljöaktivister fruktar. Hundratals muggar och fästingar, flugor och loppor kommer gärna att tjäna på tusentals liter "ägarlöst" mänskligt blod - och vem vet vilka sjukdomar de kommer att ge?
