Эти похотливые педерасты на самом деле здесь, чтобы помочь нам бороться с распространением болезней
Ранним весенним утром жужжащий дрон завис над небольшим городком в штате Баия, Бразилия. В трехстах футах над землей со щелчком открылась маленькая канистра, выплеснув свое содержимое в горловину спускового механизма внизу. На мгновение воцарилась тишина. Затем рой комаров, только что проснувшихся от ледяного сна, расправил крылья и взлетел.
Каждый экземпляр был самцом, одиноким и готовым смешаться - и если все пойдет по плану, жужжащая орда нетерпеливых девственниц будет неуклонно проникать в местную популяцию комаров, соединяясь с тысячами счастливчиков в те дни. приходить.
Учитывая, что существует около 100 видов комаров, которые переносят смертельные человеческие патогены, включая паразитов, вызывающих малярию, а также вирусы Зика, денге и Западного Нила, это может показаться ужасающим началом апокалипсиса. фантастический фильм а-ля Вспышка. Но все как раз наоборот: комары, выпущенные в ходе этого эксперимента, могут быть одним из лучших средств против распространения инфекционных заболеваний.
В течение последних двух лет группа ученых и инженеров из WeRobotics и Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) тестировала новые способы распространения стерильных самцов комаров в регионах, где свирепствуют эти смертельные заболевания. Первый испытательный запуск дрона, проведенный исследователями этой весной в Бразилии, дал многообещающие результаты, и они уже готовятся к новым.
«Это действительно захватывающий шаг вперед», - говорит Келси Адамс, биолог по комарам из Гарвардской школы общественного здравоохранения, не участвующая в этой работе. «Благодаря таким инновационным методам мы можем расширить области, в которые мы выпускаем [модифицированных комаров]».
Конечная цель проста: вытеснить фертильных самцов евнухами и наблюдать, как количество потенциальных переносчиков болезней комаров сокращается. Эта так называемая техника стерильных насекомых уже принесла успех в борьбе с сельскохозяйственными вредителями, такими как плодовые мушки, и с другими насекомыми, передающими болезни от человека к человеку, такими как муха цеце. Однако использование этой технологии на комарах - явление несколько более новое.
Когда дело доходит до метода стерильных насекомых, это игра чисел. Дикие популяции должны быть наводнены выращенными в лаборатории сорняками, иногда в соотношении более 10 или более стерильных самцов на каждого плодородного местного жителя. И разовый сброс не поможет: регион нужно затапливать снова и снова, пока популяции местных комаров не снизятся до ничтожного уровня (и даже в этом случае это может оставаться одиозным упражнением в обслуживании). Более того, некоторые виды комаров, в том числе комары Aedes aegypti, передающие лихорадку Зика, лихорадку денге и желтую лихорадку, относятся к классическим домоседам и часто путешествуют не более чем на пару сотен футов за всю жизнь. Это еще больше усложняет обеспечение широкого охвата.
Комаров теперь можно массово разводить и стерилизовать в различных лабораторных условиях - достаточно быстрого облучения, чтобы серьезно повредить сперму насекомых. Однако процесс безопасной упаковки, транспортировки и доставки этих стерильных солдат к местам, где они будут выполнять свою грязную работу, сам по себе является препятствием. Большинство усилий до сих пор включало в себя высвобождение земли из транспортных средств с помощью человека, но ухабистые поездки грузовиков по недостроенным дорогам неизбежно толкают их драгоценный груз, а многие регионы, пронизанные болезнями, недоступны для автомобилей.
Вместо этого исследователи теперь смотрят ввысь.
«Дроны действительно меняют правила игры», - говорит Юрг Германн, ведущий инженер WeRobotics.
Технология на удивление вездесуща: за несколько тысяч долларов можно купить дроны и превратить их в погонщиков комаров. По словам Германна, по сравнению с неуклюжими автомобилями дроны как минимум в пять-десять раз эффективнее разгоняют комаров. Более того, дроны аэродинамические, многоразовые и совершенно не обременены дорогами (или их отсутствием). Везде, где есть небо, может летать дрон с зимующими комарами на буксире.
В предыдущих работах с плодовыми мушками использовались высотные самолеты. Но, в отличие от самолетов, дроны могут летать низко над землей, обеспечивая большую точность и контроль, а также сводя к минимуму ущерб, который могут получить хрупкие жуки, когда их сбрасывают с корабля. Лучше всего то, что дронам не нужны склонные к ошибкам пилоты: исследователи могут установить курс на своей базе и помахать на прощание.
После года создания прототипа WeRobotics и МАГАТЭ приступили к работе в этой области. Сначала они нацелились на Бразилию, где эпидемия Зика, распространяемая комарами Aedes aegypti, привела к тысячам врожденных дефектов в 2015 и 2016 годах.
В ходе трех испытаний исследователи рассеяли в общей сложности 284 200 стерильных самцов комаров Aedes aegypti в бразильской общине Карнаиба-ду-Сертан в марте этого года. С беспилотниками, летящими на полной скорости, исследователи смогли покрыть тысячи квадратных футов за считанные минуты, и более 90 процентов комаров, сброшенных с воздуха, приземлились.
Пережить опасное падение было только началом, но эксперт МАГАТЭ по комарам Жереми Буйе был рад видеть, что эти чуваки, созданные с помощью дронов, выстояли против своих плодовитых собратьев, производя примерно одно стерильное яйцо на каждое жизнеспособное яйцо. производится диким самцом. Буйе оптимистично настроен в отношении того, что с дальнейшим мошенничеством цифры будут продолжать расти.
На таком раннем этапе сложно оценить долгосрочное воздействие этих бесплодных налетов насекомых. Но эпидемии случаются, когда вы меньше всего их ожидаете, а борьба с насекомыми заключается в подавлении болезней в зародыше. WeRobotics и МАГАТЭ уже планируют дополнительные испытания в ближайшие месяцы и годы. Тем временем Германн и его команда работают над увеличением мощности каждого дрона и минимизацией смертности комаров. В конце концов, исследователи надеются передать улучшенную версию своей технологии местным экспертам посредством программы интенсивного обучения, создав устойчивую и самодостаточную систему рассредоточения. К 2020 году WeRobotics планирует иметь около 30 станций диспетчеризации дронов по всему миру.
«Мы не просто пытаемся решить проблему технологиями - это не влияние», - говорит соучредитель WeRobotics Патрик Мейер. «Дроны должны быть героями этой истории. Не западные организации».
По мере того, как технология продолжает развиваться, может открыться еще больше дверей. В борьбе с болезнетворными насекомыми дроны не годятся только для распространения пакетов вредителей. Беспилотные летательные аппараты уже использовались для картирования мест размножения комаров, которые сложно обнаружить и отследить невооруженным глазом, что позволяет исследователям легче изучать поведение и распространение комаров. Кроме того, с высоты птичьего полета дроны являются отличным инструментом для распыления инсектицидов.
Даже в рамках дронов, переносящих комаров, есть дополнительные возможности для роста, говорит Адамс, изучающий репродуктивное поведение комаров Anopheles, которые могут переносить паразитов, вызывающих малярию, под наблюдением инфекционного исследователь болезни Flaminia Catteruccia. Трутни, безусловно, не являются видоспецифичными, и Буйе, Германн и Мейер с оптимизмом смотрят на то, что Anopheles и другие комары могут быть жизнеспособными кандидатами для распространения в будущем.
На самом деле, когда дело доходит до комаров Anopheles, говорит Адамс, беспилотники могут быть еще более полезными. Anopheles не вялые комочки, как их родственники Aedes. Воздушное десантирование этих разносчиков малярии может быть более выгодным, потому что меньшее количество комаров может покрыть большую географическую территорию.
Более того, есть свидетельства того, что большинство самок Anopheles (и некоторых Aedes) в значительной степени моногамны; на самом деле, для самок некоторых видов Anopheles выбор партнера - буквально решение, которое случается раз в жизни. А гормональные и поведенческие исследования в группе Каттеруччиа и других показали, что даже в рое спаривающихся комаров горстка комаров непропорционально успешна. Это означает несколько вещей: во-первых, большинство самцов комаров, к сожалению, умрут девственницами. Во-вторых, и это, возможно, более важно, женщины, вероятно, обращают внимание на некоторые признаки мужской мужественности, когда они пробираются сквозь толпу. Когда-нибудь, говорит Адамс, ученые смогут заставить самок комаров предпочесть бесплодных самцов фертильным, при наличии правильных стимулов.
Но техника стерильных насекомых - лишь одна из многих стратегий, с помощью которых можно нацелиться на репродуктивный цикл этих кровожадных жуков. И хотя во многих случаях она была очень эффективной, эта стратегия не лишена недостатков.
«Одна из самых больших проблем заключается в том, что это не сохраняется само по себе», - объясняет Адамс. «Часто в итоге вам нужно больше комаров, чем вы думаете».
Во-первых, создание этой лаборатории центров разведения и стерилизации по всему миру было бы огромным подвигом. Во время своего небольшого испытания в одной общине в Бразилии WeRobotics и МАГАТЭ вырастили более 700 000 комаров, и это число необходимо было бы значительно увеличить, чтобы удовлетворить хотя бы часть глобальных потребностей. Кроме того, изолировать мужское население для стерилизации и освобождения не так просто, как кажется, а ошибки могут быть чрезвычайно дорогостоящими. Самки - кровопийцы стаи, а значит, посланники болезней. По словам Адамса, случайное высвобождение населения, состоящего даже из 1 процента женщин, может усугубить эпидемию.
К счастью, существует множество альтернатив. Один из вариантов включает в себя производство комаров, которые могут передавать смертельные гены своим потомкам, - еще одна форма скрытого контроля над рождаемостью. Эта технология может быть особенно эффективной, когда она разработана вместе с «генным драйвом» - по сути, генетическим элементом, который проникает во все потомство, независимо от того, какой родитель несет эту черту. Таким образом, генные драйвы распространяются в популяциях с ускоренной скоростью, что делает их более эффективными, чем стратегии, подобные методу стерильных насекомых: меньшее количество насекомых может доминировать над дикой популяцией, что несколько снижает потребность в массовом размножении комаров.
Одна из проблем, которую некоторые ученые высказывали в последние годы, заключается в том, что некоторые из этих методов направлены на полное уничтожение определенных видов комаров. Связано это с болезнью или нет, вымирание есть вымирание.
Но около 3 500 видов комаров бродят по небу, и многие из них имеют пересекающиеся экологические функции, говорит Адамс. «Уничтожение одного вида комаров не обязательно будет иметь огромные последствия для окружающей среды, учитывая, что их тысячи», - объясняет она. «Но, конечно, мы все равно должны действовать осторожно».
Одной из альтернатив тотальному геноциду является внедрение в популяцию комаров иммунитета к паразитам или вирусам. В сочетании с генными драйвами эта технология потенциально может создать устойчивую родословную насекомых, которые будут свободно питаться кровью вволю и будут счастливо свободны от болезней.
Конечно, эти методы также не являются надежными. Точно так же, как бактерии, вирусы и паразиты вырабатывают устойчивость к лекарствам, комары могут мутировать, выходя из генных драйвов и других типов манипуляций с ДНК. Даже если это происходит с низкой частотой, один человек может быстро передать свои генетические дефекты будущим поколениям, сведя на нет годы усилий.
Буйе отмечает, что неудачи с мутациями можно избежать, полагаясь на оригинальный метод стерильных насекомых, основанный на облучении: нелегко найти генетический обходной путь для бесплодия полового партнера. Кроме того, хотя методы стерилизации насекомых использовались десятилетиями, добавляет он, сложные и инвазивные генетические модификации могут столкнуться с большими препятствиями на пути к коммерциализации, учитывая строгие правила ГМО, существующие во многих странах..
Ни одна стратегия борьбы с комарами сама по себе не может быть панацеей. Однако, по словам Буйе, в будущем некоторые из этих методов можно будет эффективно использовать в сочетании. Как и в случае с лекарствами и другими препаратами, популяции гораздо труднее выработать устойчивость, когда она борется с несколькими противниками одновременно.
В любом случае Мейер с энтузиазмом относится к возможности появления новых пассажиров для Air Mosquito. «Мы просто лимузин», - говорит он со смехом. «Какие бы комары ни попали в лимузин, это решать другим экспертам. С нашей стороны, пока есть комары, [дроп] будет работать - независимо от того, как они были модифицированы».