Комары могут оказаться одними из самых опасных животных на Земле, распространяющих болезни, такие как малярия и лихорадка Денге, которые заражают сотни миллионов людей и приводят к гибели миллиона человек каждый год. Поскольку эти вредители продолжают эволюционировать, приобретая устойчивость к химическим пестицидам, ученые исследуют новые биологические подходы для борьбы с ними. Недавнее исследование предлагает инновальное решение: генетическую инженерию обычного гриба для производства мощного приманки, которая привлекает комаров к их гибели.
Проблема
Комары — это не только надоедливые вредители — они являются переносчиками некоторых из самых смертоносных болезней на планете. Малярия ежегодно уносит жизни сотен тысяч человек, а лихорадка Денге, Зика и желтая лихорадка поражают десятки миллионов людей. Традиционные методы, такие как химические опрыскивания и москитные сетки, обработанные инсектицидами, теряют эффективность, поскольку насекомые адаптируются к этим мерам. Необходимость устойчивых, экологически чистых решений никогда не была так насущной.
Решение
Исследователи обратились к естественному грибу, Metarhizium, который уже используется в некоторых сельскохозяйственных мерах по борьбе с вредителями. С помощью генетической инженерии этого гриба они создали высокоэффективную ловушку, которая имитирует запах привлекательной пищи — привлекая комаров и затем убивая их.
Прорыв заключается в усилении естественной способности гриба производить долгофенол, соединение, которое пахнет сырой землей или сосновой древесиной. В своем естественном состоянии гриб производит это вещество только после заражения и уничтожения насекомого. Но новая штамм, модифицированный для постоянного производства долгофенола на высоких уровнях, по сути, является «фабрикой духов».
Как это работает
Когда комары обнаруживают сильный запах долгофенола, они неотвратимо привлекаются к источнику. Как только они прибывают, гриб начинает расти на их телах, в конечном итоге проникая в их экзоскелеты и потребляя их в качестве питательных веществ — процесс, который в конечном итоге приводит к их смерти.
В лабораторных тестах ловушки, оснащенные генетически модифицированным грибом, показали 90–100% гибель комаров. Даже при наличии конкурирующих человеческих запахов, ловушки оставались высокоэффективными. Дизайн также включает физический барьер, который позволяет только комарам входить, сводя к минимуму риски для других насекомых.
Почему это важно
Этот подход представляет собой важный шаг вперед в борьбе с болезнями, переносимыми комарами. В отличие от химических пестицидов — которые могут нанести вред полезным насекомым и экосистемам — этот метод использует саму биологию в качестве оружия. Он также масштабируемый и экономически эффективный. Производственные мощности уже строятся для массового производства гриба, и его можно выращивать с использованием сельскохозяйственных отходов, таких как пшеница и рис.
Запах, который работает
Эффективность гриба зависит от его способности производить долгофенол, запах, который естественным образом привлекает комаров. Встраиванием гена, ответственного за синтез этого соединения в ДНК гриба, исследователи экспоненциально усилили его привлекательность.
«Представьте себе это как дымовой сигнал», — объяснил доктор Сент-Леджер, один из авторов исследования. «Запах привлекает комаров, а гриб делает остальное».
Экологичный подход
Этот метод предлагает более устойчивую альтернативу химическим опрыскиваниям. Он нацелен на комаров специально и опирается на естественный процесс: гриб растет и распространяется только после заражения своего хозяина. Кроме того, ловушки спроектированы так, чтобы не причинять вреда полезным насекомым или нецелевым видам.
Экспертное мнение
«Эта работа крутая в том, что она объединяет классическую биологическую контрольную идею с более современным высокотехнологичным подходом», — сказал доктор Ноа Роуз, биолог, не участвовавший в исследовании. «Они показывают, что этот тип идей может иметь будущее».
На пути вперед
Хотя необходимы дальнейшие испытания в реальных условиях, результаты многообещающие. Команда планирует развернуть прототипы на открытом воздухе в ближайшее время и также изучает способы комбинирования гриба с другими методами контроля, такими как выпуск стерилизованных комаров.
Заключение
Перепрофилируя естественного хищника в целевую ловушку, ученые разработали более умный и устойчивый способ борьбы с комарами. Этот генетически модифицированный гриб вскоре может быть развернут в рамках более широкой стратегии по снижению глобальной нагрузки на насекомыми-переносчиками заболеваний — без недостатков химических вмешательств
