廣州為何要向野外釋放500萬只蚊子?
l?前言
在2022年5月,廣州放飛了500萬只“沃爾巴克氏體”細菌的雄性亞洲虎蚊,目的是利用生物防治手段,實現(xiàn)“以蚊治蚊”,即將工繁育的“絕育”雄蚊放飛到自然界中,去與雌蚊交配,交配后的雌蚊所產(chǎn)卵難以孵化,最終達到大面積滅蚊的效果。
本文將深度揭秘這一“黑科技”,帶你走進生物防蚊的世界。
l?“沃爾巴克氏體”細菌滅蚊的理論基礎(chǔ)是是什么?
我國中山大學(xué)的奚志勇教授團隊認(rèn)為,利用“沃爾巴克氏體”細菌防治蚊子是一種具有潛力的生物防治方法,可以在控制蚊蟲數(shù)量的同時減少對環(huán)境和人類健康的危害。
沃爾巴克氏體作為一種革蘭陰性胞內(nèi)共生菌,它本身具備具胞質(zhì)不相容的特性,并且該菌體可以經(jīng)卵傳遞。
胞質(zhì)不相容(cytoplasmic incompatibility,CI)是指雄蚊感染沃爾巴克氏體后,與正常雌蚊交配后,雌蚊能夠正常產(chǎn)卵,但所產(chǎn)卵由于攜帶沃爾巴克氏體細菌導(dǎo)致不孵化;而雌蚊感染沃爾巴克氏體細菌后,所產(chǎn)后代都攜帶沃爾巴克氏體的現(xiàn)象。
下面一張圖標(biāo)可以幫你梳理此邏輯:
圖片資料來自:《爾巴克氏體(Wolbachia)結(jié)合昆蟲絕育技術(shù) 控制白紋伊蚊種群》
在這里你可能會有疑問,這么多的攜帶“沃爾巴克氏體”細菌的雄性蚊子是從哪里繁殖出來的?
l?目前我國培育蚊子的生物“工廠”
其實早在2017年,一位名叫王慧的南方日報記者曾經(jīng)發(fā)表過名為《蚊子工廠,讓蚊子絕后》的新聞攝影專題,為大家介紹了位于我國廣東的“蚊子工廠”,在當(dāng)時引起了大家極大的關(guān)注,并且王慧此次攝影專題榮獲第二十七屆中國新聞獎三等獎的好成績。
圖為位于廣州的“蚊子工廠”實驗室一隅
這家“蚊子工廠”截至今日還在源源不斷的產(chǎn)出蚊子,廣州在2022年5月,廣州放飛了500萬只“沃爾巴克氏體”細菌的雄性亞洲虎蚊就產(chǎn)出于此。
l?"500"萬只是隨機數(shù)字嗎?釋放策略到底是如何制定的?
首先可以肯定的說,“500”萬只這個數(shù)字并不是隨機的,而是通過數(shù)學(xué)模型測算的結(jié)果。
在2015年,中山大學(xué)的奚志勇教授就開始帶領(lǐng)團隊在田間進行大規(guī)模的試驗以觀察壓制野外蚊群的效果,
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在最初短時間內(nèi)壓制效果非常顯著,達到70%以上;但是隨著持續(xù)釋放,壓制效果一直穩(wěn)定在90%左右而再無顯著提升,這顯然與實現(xiàn)完全根除野外蚊子的目標(biāo)存仍然在著一定的差距。
越來越多學(xué)者開始關(guān)注到蚊子傳播動力學(xué)行為的研究上來,這不單單是生物醫(yī)學(xué)家的領(lǐng)域,更是實現(xiàn)了生物學(xué)家與數(shù)學(xué)家們的跨界合作。數(shù)學(xué)家們提出多個模型來研究探討該問題,他們認(rèn)為,在制定放飛策略時,應(yīng)關(guān)注到:
A、攜帶“沃爾巴克氏體”細菌的雄蚊成功擴散到整個蚊群的閾值
B、在蚊群中穩(wěn)定的頻率閾值
C、在蚊群穩(wěn)定所需的時間
三方面問題,這些為放飛蚊子的數(shù)量提供了理論依據(jù)。
圖片資料來源于:《基于沃爾巴克氏菌的蚊子種群和蚊媒疾病的動力學(xué)行為及其控制策略研究》
l?“種群壓制”和“種群替換”
目前,在沃爾巴克氏體生物防治蚊子的策略中存在兩種應(yīng)用模式,分別是作“種群壓制”和“種群替換”。
A、種群壓制
種群壓制旨在通過釋放帶有 Wolbachia 菌株的不育雄蚊來壓制野生蚊子種群的數(shù)量。這種方法利用 Wolbachia 菌株對雄性蚊子的殺滅或不育作用,使得野生雌性蚊子與具有 Wolbachia 菌株的不育雄蚊交配后,不能產(chǎn)生后代,從而減少野生蚊子種群的數(shù)量。在這個過程中,不育雄蚊的數(shù)量必須足夠多,以覆蓋整個區(qū)域的野生蚊子種群,并且釋放的不育雄蚊必須能夠成功與野生雌蚊交配。
B、種群替換
種群替換旨在通過釋放帶有 Wolbachia 菌株的雄蚊和雌蚊,將具有有益基因的 Wolbachia 菌株傳遞給野生蚊子種群,從而替換掉野生蚊子種群中的有害基因,并降低傳染病的傳播。這種方法要求 Wolbachia 菌株具有誘導(dǎo)孤雌生殖的能力,從而能夠在野生蚊子中傳遞下去。此外,種群替換還需要考慮野生蚊子種群的數(shù)量和分布等因素,以確保 Wolbachia 菌株能夠成功傳播并替換野生蚊子種群中的有害基因。
目前我國廣州釋放500萬只“沃爾巴克氏體”細菌的雄性亞洲虎蚊案例中采取的就是“種族壓制”策略。
圖片來源于:《沃爾巴克氏體控制媒介伊蚊的應(yīng)用及前景》
總之,種群壓制和種群替換是利用沃爾巴克氏菌消滅蚊子轉(zhuǎn)化科學(xué)中的兩個重要應(yīng)用模式。它們都是旨在減少傳染病蚊子種群數(shù)量和傳播病原體,從而保護人類健康。
l?目前沃爾巴克氏體控制蚊子的手段已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用
近10年來,在世界范圍內(nèi)如馬來西亞、印度尼西亞、 澳大利亞、巴西和越 南等多達15個國家陸續(xù)參與到應(yīng)用沃爾巴克氏體菌體控制蚊子種群數(shù)量中來,并且取得的一定的成效
由于伊蚊是傳播登革熱的主要蚊媒,所以實驗地區(qū)對登革熱的發(fā)生也起到的一定的預(yù)防和干預(yù)效果。
圖片來源于:《沃爾巴克氏體控制媒介伊蚊的應(yīng)用及前景》
l?除了“沃爾巴克氏體”細菌防治蚊子的方法之外,目前國際上還有何主流生物學(xué)防蚊措施?
除了 Wolbachia 消滅蚊子轉(zhuǎn)化科學(xué)中使用的細菌防治方法,目前國際上還有一些其他的主流生物學(xué)防蚊措施,這些措施包括:
A、昆蟲誘導(dǎo)體制
昆蟲誘導(dǎo)體制(Insecticide-induced hormesis)是一種利用昆蟲對低劑量殺蟲劑的適應(yīng)性反應(yīng)來控制蚊子數(shù)量的方法。這種方法的原理是將低濃度的殺蟲劑噴灑在蚊子繁殖場所,這會促使蚊子在繁殖和生長過程中逐漸適應(yīng)這種低劑量的殺蟲劑,從而減少蚊子數(shù)量。
B、生物防治
生物防治是一種利用昆蟲天敵、寄生蟲或病原體來控制蚊子數(shù)量的方法。例如,可以利用蚊子的天敵——蜻蜓、蝌蚪、魚類等,來控制蚊子數(shù)量。此外,也可以利用寄生蟲或病原體來感染蚊子,從而降低蚊子數(shù)量和傳染病的傳播。
C、遺傳改造
遺傳改造是一種利用基因工程技術(shù)改造蚊子基因,以實現(xiàn)減少蚊子數(shù)量和傳染病傳播的方法。例如,可以通過改變蚊子的生殖方式、免疫系統(tǒng)或感染病原體的能力來控制蚊子數(shù)量和傳染病傳播。
D、植物防蚊
植物防蚊是一種利用植物釋放的揮發(fā)性化合物來驅(qū)趕蚊子的方法。例如,可以利用某些植物如香茅、薰衣草等來驅(qū)趕蚊子。這種方法適用于戶外環(huán)境,但在室內(nèi)效果較差。
總之,以上幾種方法都是國際上常見的生物學(xué)防蚊措施。不同的方法適用于不同的環(huán)境和蚊子種類,需要根據(jù)具體情況進行選擇。
另外,看了這么多“科普”,在手機屏幕前的你,可能更關(guān)心的是如何安全度過即將到來的春季和夏季,免受蚊蟲肆虐騷擾之苦。
l?是的,如何避免自身被蚊蟲叮咬,確實是實實在在的需要我們考慮的問題。
在蚊蟲肆虐的季節(jié),好的驅(qū)蚊產(chǎn)品是少不了的,在拿到一款產(chǎn)品時我比較習(xí)慣先研究成分,看看驅(qū)蚊的主要成分是什么?有無其他添加劑(香料等)?
如無論是蚊香還是電熱蚊香液成分都是擬除蟲菊酯,這種成分主要作用于蚊蟲神經(jīng),對人的影響微乎其微,安全性和有效性是絕對有保障的;擬除蟲菊酯又包含很多種如氯氟醚菊酯、氯菊酯、烯丙菊酯等等,從蚊蟲耐藥性上考慮,目前公認(rèn)2007年投入市場的氯氟醚菊酯蚊蟲耐藥性最低,驅(qū)蚊效果也最好。
我最近發(fā)現(xiàn)一款電熱蚊香液就是1.2%的氯氟醚菊酯成份——欖菊4+1電熱蚊香液。
它配料表干凈,主要成分為氯氟醚菊酯,不會揮發(fā)出甲醛、硫化物等有害氣體;另外它無香無味的設(shè)計,使用時根本感覺不到它的存在,像我嚴(yán)重鼻炎患者,對刺激性氣味非常敏感,開著它睡一晚上也沒有任何閉塞、打噴嚏或者呼吸不暢的癥狀,對氣味敏感的人群也可以安心使用它;
這款產(chǎn)品在2013年獲得了中國環(huán)境產(chǎn)品標(biāo)志認(rèn)證——
咱們再來看看它的質(zhì)量檢測報告,有一說一,質(zhì)檢報告可是實打?qū)嵉摹辟|(zhì)量保證“!
你看,各項均為合格!
從產(chǎn)品成分、含量、到外觀品質(zhì)全部為”合格“!分量也是毫不含糊,一瓶能用50晚上沒問題,一盒有四瓶,買一盒就能度過一整個夏天啦;
另外欖菊天貓旗艦店在全國各地設(shè)有多處倉庫,自動匹配購買地址就近的倉庫發(fā)貨,物流速度非常給力,只要不是偏遠地區(qū)兩天就能送到!
最后提醒大家,馬上就要進入蚊蟲高發(fā)期了,可以準(zhǔn)備囤貨啦!