蚊子防治管理的新技術(shù)
蚊子防治管理的新技術(shù)
治理蚊子傳統(tǒng)的方式是使用用殺蟲(chóng)劑和昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。為改變?nèi)蚬残l(wèi)生問(wèn)題,科學(xué)家們一直在研究如何從根本上治理蚊子。來(lái)自格拉斯哥大學(xué)的Claire Donald博士向PPC讀者介紹了幾種蚊子治理的新方法。
幾乎所有的人都被蚊子叮咬過(guò),對(duì)于一些人來(lái)說(shuō),只是一個(gè)癢的小疙瘩。但對(duì)于某些人來(lái)說(shuō),會(huì)導(dǎo)致疼痛,起水皰。被蚊子咬傷不僅令人煩惱,而且可能具有致命危險(xiǎn)
公共衛(wèi)生問(wèn)題
蚊子以血液為食,吸收其中蛋白質(zhì)以產(chǎn)卵繁殖。他們將針狀刺吸式口器插入人的皮膚開(kāi)始獵食,找到血管飽餐一頓。蚊子攜帶許多不同的病原體,并在吸食血液時(shí)將病原體傳遞給人類(lèi),在人類(lèi)中引起疾病的傳播。許多感染沒(méi)有有效的*方法或疫苗,因此預(yù)防該類(lèi)疾病的最有效方法是避免被蚊子叮咬。在發(fā)現(xiàn)這些疾病的地區(qū),開(kāi)展重要的公共衛(wèi)生運(yùn)動(dòng),以幫助有風(fēng)險(xiǎn)的社區(qū)了解這些感染是如何傳播的,以及為什么保護(hù)自己免受蚊蟲(chóng)叮咬如此重要。熱帶國(guó)家的特點(diǎn)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)比較落后,加之天氣炎熱潮濕,更容易患上這些疾病。然而,由于許多因素的變化(如全球氣溫升高、全球旅行和森林砍伐)意味著蚊子的生活范圍更廣。
病原體通過(guò)蚊子傳播
疾病 |
病原 |
種類(lèi) |
基孔肯雅 |
病毒 |
伊蚊 |
茲卡 |
病毒 |
伊蚊 |
登革熱 |
病毒 |
伊蚊 |
黃熱病 |
病毒 |
伊蚊 |
西尼羅河 |
病毒 |
庫(kù)蚊 |
瘧疾 |
寄生物 |
按蚊 |
淋巴絲蟲(chóng)病 |
寄生物 |
伊蚊,按蚊,庫(kù)蚊 |
越來(lái)越溫暖和越潮濕的天氣意味著蚊子能夠棲息在熱帶地區(qū)以外的區(qū)域,日益嚴(yán)重的森林砍伐意味著人類(lèi)經(jīng)常是蚊子方便和可獲取食物的重要來(lái)源。全球旅行因攜帶疾病蚊子種群遷移,加重了疾病感染風(fēng)險(xiǎn)。在過(guò)去20年中,蚊子傳播感染病例有所增加,例如在西班牙、法國(guó)、意大利和克羅地亞記錄了從當(dāng)?shù)匚米臃N群中感染的登革熱病毒和基孔肯雅病毒病例都高于以往。隨著這些疾病繼續(xù)增加,開(kāi)發(fā)有效的控制方法比以往任何時(shí)候都更加重要。在過(guò)去40年中使用的疾病控制方法主要包括殺蟲(chóng)劑(擬除蟲(chóng)菊酯)、昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(例如甲氧普林,吡丙醚)和生物制劑(例如捕食性物種)。然而,這些方法實(shí)施有難度、成本高、覆蓋率低。此外,它們的效果可能受到抗藥性的影響,而且對(duì)非目標(biāo)生物體的存在風(fēng)險(xiǎn)。雖然研究人員持續(xù)開(kāi)發(fā)新型、安全、*的擬除蟲(chóng)菊酯殺蟲(chóng)劑以及目標(biāo)物種必須接觸的材料(例如蚊帳),同時(shí)也在研究旨在克服一些相關(guān)障礙的替代策略,包括昆蟲(chóng)不育技術(shù)(SIT)、沃爾巴克(Wolbachia)、具有顯性致死性(RIDL)的昆蟲(chóng)基因技術(shù)。
01 昆蟲(chóng)不育技術(shù)(SIT)
SIT涉及釋放大量讓雄性蚊子無(wú)法繁殖的物質(zhì)。
這些雄性受到輻射,精子會(huì)發(fā)生變異,無(wú)法使卵子受精,正常雌性與不育雄性交配,將不再繁殖后代,所以種群會(huì)逐漸減少。雖然這種方法對(duì)某些物種已顯示效果,但仍然存在成本和培育飼養(yǎng)不育雄性所需的設(shè)施的困難。
02 沃爾巴克氏體(Wolbachia)
Wolbachia是一種天然細(xì)菌,在大約60%的昆蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)存在。能夠從雌性昆蟲(chóng)遺傳給后代,能夠在種群內(nèi)持續(xù)存在。
當(dāng)感染Wolbachia的雄性與未感染的雌性交配時(shí),會(huì)發(fā)生“細(xì)胞質(zhì)不相容”的現(xiàn)象,受精卵將無(wú)法發(fā)育。這意味著經(jīng)常釋放的雄性動(dòng)物感染了Wolbachia細(xì)菌菌株,這種細(xì)菌通常不會(huì)在野生蚊子中發(fā)現(xiàn),這可以減少蚊子種群數(shù)量。此外,已經(jīng)證明Wolbachia可以保護(hù)昆蟲(chóng)免受病毒感染,并且可以降低傳播的能力。目前正在研究觀察在澳大利亞、馬來(lái)西亞和印度尼西亞登革熱和寨卡病毒,受Wolbachia感染的蚊子的對(duì)這些疾病控制的有效性。
03 培育具有顯性致死基因的蚊子(RIDL)
RIDL的目的在于阻止蚊子在變成蛹后繼續(xù)存活,對(duì)蚊子進(jìn)行基因修改并遺傳給后代。
致命基因具有分子“開(kāi)關(guān)”功能,在實(shí)驗(yàn)室中飼養(yǎng)具有該致命基因的蚊子以便其與野生種群交配。在成功與RIDL蚊子交配后,卵子受精并孵化成幼蟲(chóng)。由于RIDL蚊子的所有后代都將遺傳致命基因,該基因把蚊子扼殺在發(fā)育成成蟲(chóng)之前。該技術(shù)已成功應(yīng)用于巴西、巴拿馬和開(kāi)曼群島,旨在使主要攜帶疾病的蚊子物種減少90%。
04 基因驅(qū)動(dòng)器
基因驅(qū)動(dòng)是修改基因的一種形式。使用成簇的規(guī)則間隔重復(fù)(CRISPR)蛋白9系統(tǒng),可以將蚊子修改為轉(zhuǎn)基因蚊子,然后這些特征可以在成蟲(chóng)中傳播。
這方面的例子包括控制繁殖基因失活,從而減少種群數(shù)量;或激活免疫基因,使它們對(duì)感染具有抵抗性,從而不能將疾病傳播給人類(lèi)。
從理論上講,基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)該是一種非常有效可行的方法,盡管尚未在該領(lǐng)域進(jìn)行全面測(cè)試。與所有轉(zhuǎn)基因生物(GMOs)一樣,安全性是一個(gè)主要問(wèn)題,在進(jìn)行大規(guī)模試驗(yàn)之前需要考慮周全。
結(jié)論
任何旨在從環(huán)境中清除蚊子的方法都存在風(fēng)險(xiǎn)。蚊子是許多動(dòng)物的食物來(lái)源,例如鳥(niǎo)類(lèi)、青蛙和蝙蝠,因此蚊子的根除可能會(huì)導(dǎo)致生態(tài)食物鏈的失衡。此外,一種蚊子的滅絕可能為其他物種提供替代蚊子在生物界生存的機(jī)會(huì)。因此,控制策略必須考慮種群抑制可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。由于蚊子對(duì)殺蟲(chóng)劑抗藥性是有效控制傳播疾病的蚊子的主要障礙,因此有效的控制措施需要依賴(lài)于實(shí)施不同的組合策略。替代方法的研發(fā)將增加控制蚊子的方法,并可能有益于當(dāng)前的策略。進(jìn)一步的研究正在進(jìn)行中,需要完成大規(guī)模的測(cè)試,以確保方法的可實(shí)施性和有效性。
蚊子:世界上最致命的動(dòng)物
蚊子是人人討厭的飛蟲(chóng),以下是你可能不知道的關(guān)于這些吸血鬼的有趣事實(shí)。
1. 自侏羅紀(jì)時(shí)期以來(lái),蚊子一直存在,它們大約有2.1億年的歷史。
2. Mosquito來(lái)自西班牙語(yǔ)。
3. 雄性蚊子和雌性蚊子都主要以水果和植物的花蜜為食,雌性蚊子的繁殖需要血液中的蛋白質(zhì),所以雌性蚊子才會(huì)叮咬人類(lèi)和動(dòng)物。
4. 蚊子沒(méi)有牙齒:雌性長(zhǎng)而尖的口器稱(chēng)之為喙。
5. 蚊蟲(chóng)叮咬的疙瘩是由對(duì)蚊子唾液的輕微過(guò)敏反應(yīng)引起的。在喙里其中一個(gè)是管吸血,還有一個(gè)唾液泵含有溫和的止痛藥和抗凝血?jiǎng)?/span>
6. 蚊子可聞到人類(lèi)的呼吸。他們的觸角上有接收器,可以檢測(cè)到我們呼出時(shí)釋放的二氧化碳。
7. 某些氣味幫助于蚊子選擇受害者。它們被octenol(辛烯醇)吸引,octenol是一種釋放在汗水中的化學(xué)物質(zhì),像膽固醇、葉酸、潤(rùn)膚露和香水,都是蚊子喜歡的氣味。
8. 蚊子不會(huì)傳播艾滋病毒。艾滋病病毒實(shí)際上是在蚊子胃里被消化掉了,從而沒(méi)有機(jī)會(huì)傳播。
9. 在1993年斯蒂芬斯皮爾伯格電影“侏羅紀(jì)公園”中,通過(guò)從在琥珀中的蚊子身體里保存的恐龍DNA來(lái)完成恐龍的克隆。
10.蚊子被認(rèn)為是世界上最致命的“動(dòng)物”,傳播瘧疾和登革熱等疾病。蚊子傳播的疾病每年感染大約7億人,造成100多萬(wàn)人死亡,據(jù)說(shuō)亞歷山大大帝可能在公元前323年死于瘧疾。