Комарі можуть бути одними з найсмертоносніших тварин на Землі, поширюючи такі хвороби, як малярія та лихоманка денге, які щороку заражають сотні мільйонів людей і вбивають мільйон людей. Оскільки ці шкідники продовжують еволюціонувати, щоб стати стійкими до хімічних пестицидів, вчені досліджують нові біологічні підходи до боротьби з ними. Нещодавнє дослідження пропонує інноваційне рішення: генетична інженерія звичайного гриба для отримання потужної приманки, яка приваблює комарів до їх загибелі.
Проблема
Комарі — це більше, ніж просто набридливі шкідники — вони переносять одні з найсмертельніших хвороб на планеті. Малярія вбиває сотні тисяч людей щороку, тоді як денге, Зіка та жовта лихоманка вражають десятки мільйонів людей. Традиційні методи, такі як хімічні спреї та оброблені інсектицидами протимоскітні сітки, втрачають ефективність, оскільки комахи адаптуються до цих заходів. Потреба в стійких, екологічно чистих рішеннях ніколи не була такою гострою.
Рішення
Дослідники звернулися до природного гриба Metarhizium, який уже використовується в деяких заходах боротьби зі шкідниками сільського господарства. Шляхом генної інженерії цього гриба вони створили високоефективну пастку, яка імітує запах привабливої їжі – приваблює комарів, а потім вбиває їх.
Прорив полягає в посиленні природної здатності грибів виробляти лонгфенол, сполуку, яка пахне вологою землею або сосновою деревиною. У своєму природному стані гриб виробляє цю речовину тільки після зараження та знищення комахи. Але новий штам, модифікований для постійного виробництва долгофенолу у високих рівнях, по суті, є «парфумерною фабрикою».
Як це працює
Коли комарі відчувають сильний запах долгофенолу, їх неминуче тягне до джерела. Коли вони прибувають, грибок починає рости на їхніх тілах, зрештою проникаючи в їхні екзоскелети та споживаючи їх як поживні речовини, процес, який зрештою призводить до їхньої смерті.
У лабораторних тестах пастки, оснащені генетично модифікованим грибом, показали 90-100% знищення комарів. Навіть за наявності конкуруючих людських запахів пастки залишалися дуже ефективними. Конструкція також включає фізичний бар’єр, який пропускає лише комарів, мінімізуючи ризики для інших комах.
Чому це важливо
Цей підхід є важливим кроком у боротьбі з хворобами, що передаються комарами. На відміну від хімічних пестицидів, які можуть завдати шкоди корисним комахам і екосистемам, цей метод використовує саму біологію як зброю. Він також масштабований і економічно ефективний. Виробничі потужності вже будуються для масового виробництва гриба, і його можна вирощувати з використанням сільськогосподарських відходів, таких як пшениця та рис.
Запах, який працює
Ефективність гриба залежить від його здатності виробляти долгофенол, запах, який природним чином приваблює комарів. Вставивши в ДНК гриба ген, відповідальний за синтез цієї сполуки, дослідники експоненціально підвищили його привабливість.
«Сприймайте це як димовий сигнал», — пояснив доктор Сент-Леджер, один із авторів дослідження. «Запах приваблює комарів, а грибок робить все інше».
Екологічний підхід
Цей метод пропонує більш стійку альтернативу хімічним спреям. Він спеціально націлений на комарів і покладається на природний процес: грибок росте та поширюється лише після зараження господаря. Крім того, пастки розроблені таким чином, щоб не завдавати шкоди корисним комахам або нецільовим видам.
Думка експерта
«Що чудово в цій роботі, так це те, що вона поєднує класичну ідею біологічного контролю з більш сучасним, високотехнологічним підходом», — сказав д-р Ной Роуз, біолог, який не брав участі в дослідженні. «Вони показують, що така ідея може мати майбутнє».
На шляху вперед
Хоча необхідні подальші випробування в реальних умовах, результати є багатообіцяючими. Команда планує незабаром розгорнути прототипи на відкритому повітрі, а також вивчає способи поєднання грибка з іншими методами боротьби, такими як випуск стерилізованих комарів.
Висновок
Переробивши природного хижака в цілеспрямовану пастку, вчені розробили розумніший і більш стійкий спосіб боротьби з комарами. Цей генетично модифікований гриб незабаром може бути використаний як частина ширшої стратегії зменшення глобального тягаря комах-переносників хвороб – без недоліків хімічних втручань
