Epidemia Zika, która zagraża dziesiątkom tysięcy nienarodzonych dzieci, pozostawiła nie tylko myśli lekarzy. Podczas gdy naukowcy są zajęci opracowywaniem szczepionki przeciwko „nowej Eboli”, głośniejsze są apele o eliminację wszystkich komarów przenoszących Zika i inne niebezpieczne choroby. „Lenta.ru” starał się zrozumieć genetyczne, radiologiczne i chemiczne sposoby realizacji „ludobójstwa komarów” i jego możliwe konsekwencje.
Owady wysysające krew, które zarażają ludzi malarią i innymi śmiertelnymi chorobami, od dawna i beznadziejnie niszczą ich reputację. Według niektórych raportów komary zabiły prawie 50 procent historycznej populacji ludzkości - więcej niż wojny, zarazy i głód. Sama malaria (przenoszona przez ukąszenia komarów Anopheles) powoduje śmierć nawet dwóch milionów osób rocznie. Południowoazjatycki Aedes albopictus, który aktywnie zamieszkuje wszystkie kontynenty, przenosi chikungunya, dengę, wirus Zachodniego Nilu i inne słabo poznane niebezpieczne choroby. Straty ekonomiczne, jakie komary wyrządzają ludzkości są oszałamiające: sama denga kosztuje Brazylię 1,35 miliarda dolarów rocznie.
Wygląda na to, że epidemia Zika może być ostatnią kroplą. „Komary to latające strzykawki, jakby specjalnie„ zaostrzone”w celu rozprzestrzeniania chorób. Zika to tylko najnowsze osiągnięcie w ich dorobku”- wyjaśnia biolog Kevin M. Esvelt. Nawet czołowe czasopismo naukowe Nature argumentowało, że komary nie przynoszą żadnych szczególnych korzyści ekosystemowi, a ich zniszczenie nie przyniesie żadnej szkody naturze.
A ludzie odnoszą tylko korzyści.
Wysuszyć, leczyć, zatruwać i napromieniowywać
Do niedawna nie chodziło głównie o zabijanie, ale o kontrolowanie liczby owadów. Aby to zrobić, eliminuje się gniazda larw - zbiorniki słodkowodne. Podczas swojego krótkiego życia komary rzadko latają dalej niż 180 metrów od miejsca urodzenia. Eliminacja wody z karmników dla ptaków, starych opon, doniczek, rur odpływowych i tym podobnych może pomóc niemal natychmiast zredukować komary. To właśnie poprzez osuszanie bagien na początku XX wieku walczyli z malarią na Kubie i w Panamie.
Film promocyjny:
Ale wszystkich kałuż, stawów, strumieni i rzek w okolicy nie da się wysuszyć, dlatego na ratunek przychodzą środki chemiczne - środki owadobójcze, a zwłaszcza larwaki (leki na larwy). Wśród tych ostatnich popularny jest Bacillus thuringiensis israelensis (Bti), preparat oparty na bakteriach toksycznych dla larw komarów. Ponadto, toksyczne pułapki są używane do ochrony przed szkodnikami: naśladują atrakcyjne „gniazda” i zawierają trujące chemikalia, które zabijają larwy.
Larwy komarów
Jednak z punktu widzenia radykalnych repelentów na komary te sprawdzone środki są bardzo niedoskonałe: działają na ograniczonym obszarze, wymagają stałego udziału człowieka, a co najważniejsze nie gwarantują całkowitego zniszczenia. „Superweapon” przeciwko komarom zapowiada stworzenie biotechnologii.
Pierwsze podejście polega na zakażeniu komarów szkodliwymi bakteriami Wolbachia. Mikrob nie tylko skraca żywotność owadów, ale także uniemożliwia im przenoszenie chorób (np. Denga). Wolbachia toczy swoją bakteriologiczną wojnę z innymi patogenami, tłumiąc je w organizmie komarów.
Kłopot w tym, że sztucznie wprowadzona wolbachia do pasożytów zabija je zbyt wcześnie i nie mają czasu na kojarzenie się z samicami i rozprzestrzenianie bakterii w całej populacji. Ale nawet jeśli ten problem zostanie rozwiązany, infekcja Wolbachią jest zbyt droga: do zarażenia tysięcy komarów potrzeba dziesiątek wyspecjalizowanych laboratoriów i setek pracowników. Zdaniem naukowców metoda ta przynosi owoce tylko na odizolowanych geograficznie obszarach (takich jak Wyspy Galapagos), gdzie można zagwarantować, że po kilku miesiącach kosztownych działań zdrowe komary nie wlecą w ten obszar.
Lepiej znane są genetycznie zmodyfikowane komary hodowane przez brytyjską firmę biotechnologiczną Oxitec: zmutowane samce, które przekazują miejscowym samicom gen powodujący obumieranie larw owadów przed osiągnięciem dojrzałości płciowej. W 2009 roku na Kajmanach na Karaibach technologia ta zmniejszyła populację Aedes aegypti o około 75 procent.
W 2015 roku Oxitec otrzymał od brazylijskich władz carte blanche za eksperymenty. W okolicach Piracicaba, gdzie obserwuje się najwyższe stężenie komarów Aedes aegypti (wektor dengi), wypuszczono około sześciu milionów owadów zmodyfikowanych genetycznie. Nie tylko przyczyniają się do przedwczesnej śmierci potomstwa, ale także powodują, że larwy świecą na czerwono w świetle ultrafioletowym, co daje naukowcom możliwość monitorowania skuteczności tej metody. Biolodzy umieścili garnki z wodą w Piracicaba, gdzie samice Aedes aegypti składają jaja. Stosunek larw czerwonych do normalnych wykazał, że 50 procent potomstwa produkuje komary modyfikowane genetycznie.
Komary GM firmy Oxitec są wypuszczane na wolność w Brazylii. Styczeń 2016
W teście przeprowadzonym w brazylijskim mieście Jouazeiro, owady Oxitec zredukowały lokalną populację o 95 procent w ciągu sześciu miesięcy, prawie dwukrotnie skuteczniej niż najpotężniejsze środki owadobójcze.
Jednak naukowcy nie wiedzą, w jakim stopniu zmniejszenie liczby wektorów wpływa na częstość występowania. „Teoretycznie im mniej komarów, tym mniej ludzi zostaje zarażonych, ale w rzeczywistości wszystko należy sprawdzić. Wiele owadów może wywołać tylko kilka nowych przypadków i na odwrót”- mówi Margareth Capurro z Uniwersytetu w São Paulo, liderka procesu Joiseiro. Inni badacze ostrzegają, że efekt nowej technologii może być krótkotrwały: przylecą komary z innych obszarów, a zdrowa część populacji powróci do poprzedniego rozmiaru.
Narzędzia inżynierii genetycznej nie ograniczają się do tego. Genetycy z Johns Hopkins Malaria Institute opracowali genetycznie zmodyfikowane bakterie, które żyją w jelitowej mikroflorze komarów i nadają im dziedziczną odporność na patogeny malarii. University of Maryland wynalazł transgeniczny grzyb, wzmocniony substancją z jadu skorpiona, która zabija do 98 procent pasożytów malarii u komarów.
Czy warto popychać ewolucję?
Ale wszystkie te obiecujące metody znowu nie są tanie i mają ograniczoną skalę wpływu, a epidemia Zika nabiera już masowego charakteru w Ameryce Południowej (kilka milionów zakażonych). Pięta achillesowa komarów GM rozprzestrzenia się powoli. Nawet Karol Darwin wiedział, że ewolucji nie spieszy się, a mutacje są ustalane w populacji tylko w sprzyjających warunkach środowiskowych. Nic dziwnego, że kosztowne mutanty muszą być tworzone w kółko - nawet jeśli mutacje są wprowadzane przez promieniowanie, jak niedawno zasugerowała MAEA.
Napęd genowy może „popchnąć” ewolucję - sztuczne rozprzestrzenianie się pożądanego genu w populacji poprzez zwiększenie jego szans na odziedziczenie (niezależnie od korzyści wynikających z właściwości, które koduje dla organizmu). Geny można amplifikować (na przykład te, które usuwają chromosomy X w nasieniu, które produkują tylko samce komarów) za pomocą systemu edycji ludzkiego genomu CRISPR / Cas9. Jednak sami genetycy wzywają do ostrożności w stosowaniu CRISPR / Cas9 poza laboratorium: nie wiadomo jeszcze, jakie konsekwencje może mieć zmiana genomu. Dlatego trudno jest przyciągnąć CRISPR / Cas9 do eksterminacji komarów na dużą skalę.
Głośne wezwania do „zabijania komarów” budzą obawy, że władze Ameryki Południowej mogą wpaść w panikę, zmusić swoich naukowców do porzucenia ostrożności i rozpoczęcia ludobójstwa komarów. Jednak wielu badaczy jest przekonanych, że wysysający krew ludzcy wrogowie nie są wcale bezużyteczni dla ekosystemu. Są ważnym źródłem pożywienia dla ryb słodkowodnych, ważek, pająków, jaszczurek, żab, a nawet ptaków. Usunięcie komarów z łańcucha pokarmowego dotknie nie tylko te gatunki, ale także tych, którzy się nimi żywią.
Jeśli ktoś nie martwi się o przyszłość jadowitych żab brazylijskich czy komarów ryb komarowatych, można mu przypomnieć, że eksterminacja komarów na danym terenie uwolni dużą niszę ekologiczną, którą wypełnią komary z sąsiednich terenów lub inne owady. Według entomologa Joe Conlona z American Mosquito Control Association: „Jeśli jutro je wykorzenimy, ekosystemy trochę się skurczą, a potem wrócą do normalności, a komary zostaną zastąpione przez coś lepszego lub gorszego”. To „najgorsze”, czego obawiają się ekolodzy. Setki muszek i kleszczy, much i pcheł chętnie skorzystają z tysięcy litrów ludzkiej krwi „bez właściciela” - a kto wie, jakie choroby przyniosą?