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10年内消灭蚊子:一个小岛的梦想,能实现吗?

2017/08/26 来源:Nature自然科研
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导读
南太平洋地区的岛屿长久以来吸引着追寻人间天堂的船员和游客,而生物学家正在让这个区域更加迷人。塔希提岛的一个生物医学实验室几乎成功地消灭了附近一个小岛上所有的蚊子,并且研究人员正准备让另一个有人常住的大岛摆脱蚊子的困扰。


塔希提岛附近的泰蒂亚罗阿环礁中的一个小岛现在几乎已经没有蚊子了。图片提供:Christophe Lepetit/Hemis/Alamy

本文转载自“Nature自然科研”,原文以Bacteria could be key to freeing South Pacific of mosquitoes为标题发布在2017年8月1日的《自然》新闻上,原文作者:Emma Marris。

南太平洋区域的一个小岛有望在10年内摆脱蚊子。

塔希提岛,帕皮提

南太平洋地区的岛屿长久以来吸引着追寻人间天堂的船员和游客,而生物学家正在让这个区域更加迷人。塔希提岛的一个生物医学实验室几乎成功地消灭了附近一个小岛上所有的蚊子,并且研究人员正准备让另一个有人常住的大岛摆脱蚊子的困扰。

消灭蚊子计划的最终目标是阻止由蚊子传播的疾病,例如登革热、基孔肯雅病和寨卡病毒。太平洋地区居民饱受这些传染病的折磨。研究人员也希望通过减少蚊子数量以保护当地鸟类。在其他岛屿,例如夏威夷,由蚊子传播的鸟疟对鸟类数量的影响非常大。

“社会群岛的蚊子问题将在未来十年内得到解决,社会群岛是法属波利尼西亚的一部分,包括塔希提岛、莫雷阿岛、波拉波拉岛、胡阿希内岛和赖阿特阿岛。”Hervé Bossin表示,他是塔希提岛Louis Malardé研究所蚊子实验室的一名昆虫学家,也是灭蚊项目的领导者。

Hervé Bossin和他的团队准备通过某种技术使蚊子感染沃尔巴克氏菌(Wolbachia)的某一特定菌株。世界上约65%的昆虫都携带沃尔巴克氏菌,但菌株有所差异。如果携带不同菌种的蚊子交配,那产生的蚊卵将出现发育异常,因而无法孵育出幼虫。如果类似的缺陷交配达到一定数量,那该地区的蚊子将最终消失。

但首先,研究人员必须将雄蚊和雌蚊区分开。在塔希提岛东海岸,有一个被椰树和提亚雷花环绕的小实验室,在那里高级技术员Michel Cheong Sang将水倒入两块互成角度的玻璃板之间冲洗波利尼西亚伊蚊(Aedes polynesiensis)幼虫。雌性幼虫比较大,会卡在中间;雄性幼虫比较小,因而会被冲到更低一点的位置,从而在玻璃后面形成一个深色蜿蜒的条带。Bossin说这种技术含量不高的方法区分幼虫性别的正确率超过99%。

所有的幼虫都被感染了一种特定的沃尔巴克氏菌菌株。该菌株从另一名为Aedes reversi的相近蚊种体内分离出来,且并不自然存在于法属波利尼西亚地区。研究人员仅将雄虫释放,与目标区域的野生雌蚊交配。目标区域共五个,大都在社会群岛的豪华酒店区。(详见图片“沃尔巴克氏菌法”)


“目前,沃尔巴克氏菌法是解决岛屿蚊子问题的标准方法。” 美国密歇根州立大学的医学昆虫学家Zhiyong Xi说。Xi的团队用这种方法几乎全部消灭了广州附近两个有人居住的小岛的白纹伊蚊(Aedes albopictus)。Xi 还表示沃尔巴克氏菌法在未来五年将会投入大规模应用,十年内一些比较大的热带国家有望摆脱蚊子困扰。类似的实验也在巴西和美国开展,在3年里,美国三个州的野生白纹伊蚊数量下降了70%。

沃尔巴克氏菌法依靠自然存在的细菌,因而比那些通过基因工程改造蚊子的方法更容易获得赞同。尽管如此,Bossin和其他研究人员仍在密切关注基因相关的灭虫方法,因为它们最终将会比细菌法更快捷、更廉价。

Bossin和他的团队于2015年在泰蒂亚罗阿环礁首次开展大规模研究。这个环礁曾经的主人是影星马龙·白兰度,离塔希提岛只有20分钟的飞行距离。目前,研究人员的检测系统大约每周在每个罗网中捕捉到一只雌蚊。去年,在研究前期,他们每天都能在每个罗网中找到一只雌蚊。

泰蒂亚罗阿环礁试点研究获得了法属波利尼西亚及法国政府的资金支持及环礁当地的物资供给。今年被Bossin列为试点的酒店也将资助他的工作。

灭蚊计划仍在继续

研究人员正在全力准备彻底消灭一个有人长期居住的岛屿上的蚊子。他们近期将会宣布具体是哪个岛屿,并计划在两年内将感染了沃尔巴克氏菌株的雄虫释放到野外。该项目已经获得资金支持来扩大实验室,以生产更多“实验室版”幼虫。如果该计划成功,那么该岛屿将成为南太平洋地区第一个无蚊子岛屿。

Bossin认为沃尔巴克氏菌法能用于消灭太平洋上所有岛屿的蚊子,甚至是消灭大洲的蚊子也是可能的。“唯一的限制在于你能生产多少‘实验室版’雄虫,”他说。

意大利比萨大学的昆虫学家Giovanni Benelli对于消灭整个大洲蚊子的前景并不那么乐观,并且他也不希望蚊子被完全消灭。他说:“蚊子仍有非常重要的生态意义。”有些水生动物以蚊子幼虫为食,成年蚊子通过传播疾病来控制哺乳动物及鸟类的数量,他解释道。

Bossin表示他也很乐意看到蚊子繁殖,但仅限于无人居住的区域。

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