为了让蚊子失去生育力,科学家竟做出这种事

作者: 李琼

来源: 果壳

发布日期: 2020-04-30

本文介绍了科学家如何通过生物和化学方法控制蚊子的繁殖,以减少蚊媒疾病的传播,包括使用沃尔巴克氏体细菌感染蚊子、辐射使蚊子不育以及微胶囊技术释放杀幼虫剂等方法。

全世界最致命的动物是什么?不是毒蛇,也不是鳄鱼,就连凶猛的鲨鱼跟它相比也是小巫见大巫。答案是:蚊子。据世界卫生组织统计,全球每年因为蚊子而死亡的人数以十万计,比其他动物的致死人数高出了好几个数量级。

蚊子种类众多,其中一部分可以通过叮咬人类传播疾病:库蚊(Culex spp.)可以传播西尼罗病毒,引发脑炎;伊蚊(Aedes spp.)有可能导致登革热、基孔肯雅热和寨卡热;而每年造成几十万人死亡的疟疾,其罪魁祸首则是由按蚊(Anopheles spp.)传播的疟原虫。人们一直在与蚊子斗智斗勇的路上前行,不仅是为了防止叮咬,更是要阻断这些蚊媒疾病的传播。

民间有许多简单有效的方法,比如纯人工的徒手灭蚊法,利用(电)蚊香或者驱蚊剂“熏”跑法,电蚊拍电击法,以及蚊帐隔绝法(切记莫要把蚊子圈在蚊帐里)……但要团灭一大片区域的蚊子,这些方法就有些力不从心了。人们不得不开发出更高效的灭蚊方法。

为了进行这样的生物防治,研究者需要先养一批当地伊蚊的幼虫,并使它们感染一种不存在于当地蚊子体内的沃尔巴克氏体菌株。养成之后,人工筛选性别,只将不叮人的雄蚊释放,让它们与当地的野生雌蚊交配,尽情地产下无法存活的受精卵。据《自然》杂志报道,南太平洋的塔西提岛就曾经用这种方法。细菌灭蚊法对于解决岛屿上的蚊子十分奏效,并且正在向其他地区推广。除了细菌之外,科学家们还想出了其他招数。

他们发现:对雄蚊进行辐射,也能使其不育。中国中山大学一密歇根州立大学热带病虫媒控制联合研究中心的奚志勇研究团队将辐射法和上文提到的细菌法结合起来,并进行了优化,开发出了双保险的灭蚊方法。他们先是让白纹伊蚊(Aedes albopictus)感染了三种沃尔巴克氏体菌株,随后给予蚊子低剂量辐射让其不育。通过这样的做法,被感染的雌蚊也同样绝育,即使被意外释放也没有风险。

在田间试验中,他们释放了数百万只经过细菌感染和辐射处理的蚊子。两年时间内,当地蚊子数量大幅减少。那要是受精卵已经顺利孵化出蚊子幼虫了呢?人类还能做些什么?没关系,我们还有化学防治法,可以把它们扼杀在摇篮里。对蚊子而言,百里香精油就是种化学武器。它的主要成分是从植物百里香(Thymus vulgaris)中提取到的百里香酚,可以作为天然的杀幼虫剂。而好消息是,微胶囊技术恰好可以完美地解决上述问题。

来自巴西坎皮纳斯大学的研究者们,以玉米淀粉为原料,制成微胶囊,盛装百里香精油。微胶囊可以调节精油释放的速度,使其释放模式匹配蚊卵的孵化规律:微胶囊干燥时,将精油封存其内;遇水后,微胶囊壳开始膨胀并释放杀幼虫剂。由于释放出来的精油浓度很低,它刚好可以杀死蚊子幼虫,而不危害到哺乳动物。同时,微胶囊壳低价、可以生物降解,对环境也很友好,适用于家庭及小型积水区域。由于幼虫在水中的活动能力有限,且更敏感。

因此,使用这种化学防治剂对幼虫的防治效果优于成虫。

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