Ученые в США выяснили, как лучше отправлять комаров почтой – и зачем

Лабораторные эксперименты на комарах предполагают возвращение их в дикую природу, и ученые ищут безвредные способы доставить насекомых.

Однажды американские ученые решили выяснить оптимальную температуру и плотность упаковки комаров для пересылки их авиапочтой. После успешных экспериментов в лабораториях генетически модифицированные насекомые должны заменить своих опасных для людей собратьев в естественной среде обитания.

Над комарами Aedes aegypti – переносчиками малярии – уже давно ставятся различные опыты: например, в Бразилии ученые научились ограничивать срок их жизни. В результате потомство умирает, не достигая половой зрелости, что приводит к существенному сокращению популяции и, как следствие, уменьшению риска заражения.

В другом случае удалось вывести насекомых, организм которых устойчив к заражению плазмодиями, вызывающими малярию. В дикой природе такие особи рано или поздно вытеснят носителей инфекции. Успешно себя зарекомендовали и эксперименты по выращиванию стерильных самцов комаров: после спаривания с ними самки не дадут жизнеспособного потомства.

Между тем лаборатории, где выводят комаров «нового типа», находятся в других странах, и по пути к конечной цели генетически модифицированные насекомые нередко погибают. Для эффективной доставки необходимо воссоздать подходящие комарам условия окружающей среды, в особенности такие ее параметры, как температура и влажность, а также найти оптимальную плотность их «упаковки».

Фото: (Julia Vulcan / New Mexico State University)

Соответствующее исследование провела группа ученых из Университета штата Нью-Мексико. На первом этапе группы по 20 комаров отправлялись в емкости с 80-процентной влажностью и различной температурой, от +7 °C до +28 °C. Количество комаров пересчитывали каждые 24 часа до смерти всех подопытных на отдельно взятом участке. Выяснилось, что в течение первых суток температура не оказывает существенного влияния на комаров, но на вторые сутки лучший результат наблюдали в инкубаторах с температурой +14 °C.

Фото: Immo Hansen/Journal of Insect Science

Затем при тех же разбросах температур исследователи проверили выживаемость различных групп – от 100 до 800 особей – в ограниченном объеме в 10 кубических сантиметров. Оказалось, что для 800 комаров уровень смертности высок при любом уровне тепла, а для групп, состоящих из 100, 200 или 400 особей, наиболее высокая выживаемость после 24 часов была зафиксирована при той же температуре в +14 °C.

В задачу ученых также входило установить плотность, при которой максимальное количество комаров доедет до точки назначения. Этот опыт ставился на группах численностью 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 160 и 240 особей, помещенных в десятикубовый шприц. Здесь результаты оказались удивительными: в группах по 40 и 160 особей выживаемость была минимальной, а для остальных групп показатели почти не отличались.

Полностью ответить на поставленный вопрос позволил финальный эксперимент: шприцы с различным количеством особей, упакованные в контейнер, поддерживающий температуру от +7 °C до +14 °C, был отправлен авиарейсом на расстояние около полутора тысяч километров. Полное время посылок в пути составило около 20 часов.

Пересчитав доставленных живых особей, ученые увидели, что наиболее эффективной является высокая плотность упаковки: выживаемость в группе из 240 комаров составила 85,2%, тогда как в группах из 10 и 40 комаров этот показатель был 9,8% и 22,5% соответственно. И хотя плотно упакованные особи получили больше травм – это не помешало им летать.

Фото: Immo Hansen/Journal of Insect Science

Таким образом была найдена оптимальная технология доставки генетически модифицированных комаров к очагам вспышек болезни.