Появился новый способ борьбы с комарами — основанный на обмане обоняния, генной инженерии и смертельно опасном инфекционном грибе.
Как сообщили исследователи на прошлой неделе в журнале Nature Microbiology, гриб Metarhizium — уже используемый для контроля вредителей — можно генетически модифицировать так, чтобы он производил такое количество сладко пахнущего вещества, что оно становится практически неотразимым для комаров. Когда учёные помещали этот гриб в ловушки, в лабораторных экспериментах погибало от 90% до 100% комаров. Учёные говорят, что это может стать доступным, масштабируемым и более экологичным способом подавления кровососущих насекомых.
«Эта работа впечатляет тем, что объединяет классическую биологическую концепцию контроля вредителей с более современным высокотехнологичным подходом», — сказал Ноа Роуз, биолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего, изучающий передачу заболеваний, переносимых комарами, и не участвовавший в исследовании.
«Они показывают, что эта идея действительно может работать».
Комары, по некоторым показателям, — самые смертельно опасные животные на планете. Они распространяют малярию, денге и другие заболевания, которые в совокупности заражают до 700 миллионов человек и убивают 1 миллион ежегодно.
Специалисты по здравоохранению проводят обработку территорий инсектицидами и выпускают противокомариные сетки, пропитанные пестицидами, чтобы сократить численность комаров. Но многие популяции насекомых выработали устойчивость к химическим средствам.
Новые биологические методы противодействуют вредителям более хитроумными способами — например, остановкой роста возбудителей болезней внутри комаров с помощью бактерий Wolbachia или стерилизацией насекомых радиацией. Новое исследование предлагает ещё один инструмент: гриб, который заманивает комаров на смерть.
Metarhizium привлекает широкий спектр насекомых, выделяя длингифолен — древесный ароматический компонент, который используют парфюмеры. По сути, гриб маскируется под сладко пахнущий цветок. Комары летят на запах, а споры гриба убивают насекомых, проникая внутрь их тела и поедая их изнутри. Но в природе Metarhizium выделяет длингифолен только после того, как убил насекомое.
В исследовании учёные генетически изменили штамм Metarhizium так, чтобы он постоянно производил длингифолен на чрезвычайно высоком уровне. Для этого они внедрили ген, отвечающий за синтез этого вещества у сосновых деревьев, в грибы. Модифицированные штаммы росли на дешёвом субстрате из пшеницы и риса, после чего их помещали в квадратные ловушки, чуть меньше журнальной страницы.
Примерно за пять дней ловушки уничтожали половину комаров в лабораторных экспериментах, которые проводились в помещении размером примерно с половину корта для пиклбола; почти все оставшиеся комары умирали в следующие дни.
Устройство работало даже тогда, когда в помещении размещали конкурирующие запахи — включая запах от человеческих добровольцев, которые спали в экспериментальной комнате под москитной сеткой.
Реймонд Сент Леджер, миколог и энтомолог Университета Мэриленда и один из авторов исследования, сказал, что команда разработала запатентованную конструкцию ловушки, в которой есть отверстия, рассчитанные так, что пройти могут только комары. Это может снять опасения, что ловушки случайно навредят исчезающим или полезным насекомым. Команда планирует проводить испытания прототипов в природных условиях в ближайшее время.
Сент Леджер не считает это заменой другим методам борьбы с комарами. Он и его коллеги исследуют, как Metarhizium можно сочетать с другими технологиями.
Однако одно из преимуществ этого подхода в том, что гриб легко выращивать в самых разных условиях. Коллеги Сент Леджера в Китае уже построили фабрику, которая производит Metarhizium тоннами, а сельские общины по всему миру могут выращивать его на рисе и курином помёте.
Роуз отметил, что видит привлекательность использования гриба, особенно если вероятность выработки устойчивости у комаров будет низкой. Поскольку комары продолжают избегать человеческих методов воздействия, Роуз считает ценным использовать миллионы лет эволюции грибов и насекомых.
«Мне нравится идея, что вам не нужно гоняться за ними», — сказал он. — «Они сами приходят к вам, а их природный враг делает всю работу».
