При совершении покупок по ссылкам в наших статьях компания Future и ее партнеры по распространению информации могут получать комиссию.
Компания Google планирует выпустить 64 миллиона зараженных бактериями комаров в Калифорнии и Флориде, но ученых это не беспокоит.
Агентство по охране окружающей среды (EPA) рассматривает заявку технологического гиганта на экспериментальное разрешение на выпуск комаров, что, как ни парадоксально, может привести к сокращению популяции комаров, переносящих болезни.
Выпуск является частью инициативы Google Debug, целью которой является распространение в окружающую среду миллионов некусающих самцов комаров, зараженных бактерией Wolbachia pipientis (широко известной как Wolbachia ) . Эта бактерия не причиняет вреда зараженным самцам, но препятствует появлению потомства у незараженных самок, с которыми они спариваются, тем самым со временем резко сокращая популяцию комаров.
В данном случае Google нацелен на южных домовых комаров ( Culex quinquefasciatus ), инвазивный вид, обитающий в тропических и субтропических регионах и способный распространять среди людей такие заболевания, как вирус Западного Нила и энцефалит Сент-Луиса.
Предложение вызвало большой энтузиазм среди ученых. Картикеян Чандрасегаран, доцент Калифорнийского университета в Риверсайде, изучающий экологию и поведение комаров в контексте общественного здравоохранения, заявил изданию Live Science, что использование бактерии Wolbachia является «разумным» подходом к борьбе с комарами, особенно по сравнению с применением инсектицидов широкого спектра действия.
«Стратегии, основанные на бактериях Wolbachia, как правило, являются видоспецифичными и не вводят в окружающую среду новые токсины», — сказал Чандрасегаран. «Важно отметить, что Wolbachia уже широко распространена среди многих видов насекомых и является естественным бактериальным симбионтом, а не генетически модифицированным организмом. С этой точки зрения, они относятся к числу наиболее экологически безопасных средств борьбы с комарами, доступных в настоящее время».
Агентство по охране окружающей среды (EPA) сочло запрос Google потенциально важным на региональном и национальном уровне и примет окончательное решение о выдаче разрешения после периода общественного обсуждения, который завершится 5 июня. После этого агентство может дать Google разрешение на выпуск до 32 миллионов комаров в Калифорнии и еще 32 миллионов во Флориде в течение двух лет.
Однако, несмотря на масштаб предлагаемых релизов, подход Google не нов и уже доказал свою эффективность в отношении другого вида комаров.
«Это метод, который активно используется для контроля численности комаров примерно с 2011 года», — сказал Live Science Эрик Карагата, доцент Университета Флориды, изучающий бактерии Wolbachia для борьбы с комарами.
Борьба с комарами с помощью комаров
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), комары — самые смертоносные животные на планете, ежегодно убивающие от 500 000 до более миллиона человек, распространяя опасные болезни. Учитывая, что эти кровососы такие маленькие, широко распространены и многочисленны, сократить их популяцию в больших масштабах — задача непростая. Использование инсектицидов может нанести вред окружающей среде и уничтожить других опылителей, а комары все чаще вырабатывают к ним устойчивость.
«Мы ведем постоянную борьбу как с болезнями, передаваемыми комарами, так и с устойчивостью к инсектицидам», — сказал Карагата.
Бактерия Wolbachia предлагает потенциально естественное решение проблемы с комарами. Эта бактерия широко распространена среди насекомых, но не заражает других животных, например, людей. Благодаря процессу, называемому цитоплазматической несовместимостью, бактерия создает уникальное взаимодействие между зараженными самцами и незараженными самками.
У самцов бактерия Wolbachia модифицирует геном сперматозоидов таким образом, что эмбрионы, образованные с использованием этих сперматозоидов, погибают. Однако, если у самки также есть бактерия Wolbachia , и она присутствует в эмбрионе, то повреждение генома сперматозоидов не причиняет вреда. Это взаимодействие означает, что если выпустить в популяцию миллионы инфицированных самцов, то незараженные самки будут массово спариваться с ними и не смогут производить жизнеспособное потомство.
«Если у самки комара есть бактерия Wolbachia, она может успешно спариваться и размножаться как с зараженными, так и с незараженными самцами», — сказал Карагата. «Всё её потомство будет иметь бактерию Wolbachia . Однако, если у вас есть незаражённая самка комара, и она спаривается с самцом, заражённым бактерией Wolbachia , ни одно из её потомств не вылупится».
Google создает машины для автономного выращивания миллионов зараженных комаров, а затем, используя алгоритмы искусственного интеллекта (ИИ), датчики и другие инженерные решения, отделяет самцов от самок.
Исследователи уже несколько десятилетий используют стерилизованных самцов комаров для сокращения их популяции. Самки комаров кусают людей, потому что им необходимы белок и другие питательные вещества, содержащиеся в крови, для откладывания яиц, а самцы получают все необходимые питательные вещества из нектара цветов и фруктов, а не от людей. Поэтому выпуск самцов комаров теоретически не представляет угрозы для людей.
Большинство предыдущих попыток борьбы с комарами рода Aedes aegypti , переносящими такие заболевания, как вирус Зика и лихорадка денге, были сосредоточены на этих насекомых. В Сингапуре, где также работает Google, исследователи используют самцов, зараженных бактерией Wolbachia, для борьбы с лихорадкой денге. Испытания показали, что такой подход снижает популяцию переносчиков болезней до 90% и, соответственно, риск заражения человека лихорадкой денге на 70%. Однако масштабная борьба Google с южными домашними комарами является новым подходом.
Больше преимуществ, чем недостатков.
Хотя некоторые факторы остаются неизвестными, ни в Карагате, ни в Чандрасегаране не ожидают серьезных нарушений экосистемы. Многие животные питаются комарами, но внезапное сокращение численности южных домовых комаров не должно привести к голодной гибели большого количества животных.
«Большинство хищников, питающихся комарами, являются всеядными и поедают широкий спектр водных и наземных насекомых», — сказал Чандрасегаран. «Следовательно, существует мало доказательств того, что локальное подавление популяции Culex quinquefasciatus вызовет существенные экологические последствия».
СВЯЗАННЫЕ ИСТОРИИ
-
Есть ли страны, где нет комаров?
-
«Мы больше не можем игнорировать болезни, существовавшие в далеком прошлом человечества»: исследование показало, что малярия повлияла на миграции ранних людей по Африке.
-
Эксперты предупреждают, что сдерживание вспышки лихорадки Эбола в Центральной Африке станет настоящим кошмаром.
Чандрасегаран отметил, что экосистемы сложны, поэтому любое крупномасштабное вмешательство следует контролировать. Одним из потенциальных последствий может быть то, что сокращение численности одного вида комаров создаст пространство для другого, но Чандрасегаран считает, что, скорее всего, преимуществ будет больше, чем недостатков.
«С точки зрения общественного здравоохранения, сокращение численности комаров Culex quinquefasciatus может принести существенные выгоды, поскольку этот вид является важным переносчиком вируса Западного Нила и ряда других патогенов», — сказал Чандрасегаран. «Если подавление численности удастся осуществить безопасно и устойчиво, то, исходя из наших нынешних знаний, выгоды для общественного здравоохранения, вероятно, перевесят экологические риски».
В США вирус Западного Нила является основной причиной заболеваний, передаваемых комарами. По данным CDC, ежегодно около 2000 человек заражаются этим вирусом, и, вероятно, гораздо больше инфицированных остаются недиагностированными. У большинства людей симптомы не проявляются, а у некоторых наблюдаются легкие гриппоподобные симптомы; однако в некоторых случаях это может привести к тяжелому заболеванию и смерти. В Калифорнии с 2003 года зарегистрировано более 8000 случаев заражения людей этим вирусом и более 400 смертей — в этом году пока ни одной.
На международном уровне комары рода Culex , такие как C. quinquefasciatus , также играют важную роль в распространении вируса японского энцефалита, что является проблемой в Азии. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно регистрируется около 100 000 случаев японского энцефалита, при этом смертность может достигать 30%.
Издание Live Science обратилось за комментариями к Google и получило ссылку на публичное заявление по поводу проекта Debug.