У рано пролећно јутро, дрхтави беспилотни летел лебдио је над градићем у Бахији у Бразилу. Три стотине стопа изнад земље, мали канистар се отворио, избацујући његов садржај у уста механизма за ослобађање доле. На тренутак је владала тишина. Затим је рој комараца, тек пробуђен из ледене сна, испружио крила и полетео.
Сваки је примерак био мушки, самски и спреман за дружење - и ако све оде како је планирано, зива хорда жељних дјевица непрестано ће се инфилтрирати у локално становништво комараца, спајајући се са хиљадама сретних дама у наредним данима.
С обзиром да постоји око 100 врста комараца који носе смртоносне људске патогене - укључујући паразите који узрокују маларију, као и вирусе Зика, денга и западни Нил - ово може звучати као застрашујући почетак апокалиптичног научнофантастичног филма а ла Оутбреак . Али сасвим је супротно: Комарци ослобођени у овом експерименту можда су неко од најбољих оружја против ширења заразне болести.
Последње две године, тим научника и инжењера из ВеРоботицс-а и Међународне агенције за атомску енергију (ИАЕА) тестира нове начине распршивања стерилних мушких комараца у регионима у којима ове смртоносне болести шире. Прва пробна вожња на бази беспилотних летелица, која је овог пролећа изведена у Бразилу, дала је обећавајуће резултате, а они већ припремају још.
„Ово је заиста узбудљив корак напријед, “ каже Келсеи Адамс, биолог комараца са Харвард школе за јавно здравство који није повезан са послом. „Помоћу иновативних техника попут ове, можемо проширити подручја у која испуштамо [модификоване комарце].“
Крајњи циљ је једноставан: истиснути плодне мужјаке с еунуховима и гледати како се број потенцијалних комараца који преносе болест спуштају. Ова такозвана стерилна техника инсеката већ је донела успех у пољопривредним штеточинама попут воћних мушица, као и код других буба које носе болест од особе до особе, попут мува тсетсе. Међутим, употреба ове технологије код комараца је нешто новија појава.
Када се своди на то, техника стерилног инсекта је игра бројева. Дивље популације морају бити преплављене лабораторијским узгајаним дудовима, понекад у омјерима од 10 или више стерилних мужјака за сваког плодног локалца. И једнократно депонирање неће учинити трик: регију треба поново и поновно поплавити, све док се популација аутохтоних комараца не одведе на занемарљиве нивое (чак и тада то може остати необична вежба у одржавању). Шта више, неке врсте комараца, укључујући комарце Аедес аегипти који преносе Зика, денгу и жуту грозницу, су класични кауч крумпири који често путују не више од пар стотина стопа у животу. То додатно повећава потешкоће у осигуравању широке покривености.
Комарци се сада могу масовно узгајати и стерилизирати у различитим лабораторијским окружењима - довољан је брз застој радијације да се озбиљно оштете сперми инсеката. Међутим, поступак безбедног паковања, транспорта и достављања ових стерилних војника на места где ће они обављати свој прљави посао представља сопствену препреку. Већина досадашњих напора укључила је ослобађање тла са возила на људски погон - али неравне вожње камионима по недовршеним путевима неминовно гутају њихов драгоцени терет, а многи региони препуни болести су недоступни аутомобилом.
Уместо тога, истраживачи сада гледају у небо.
„Дронови су заиста мењач игара“, каже Јург Германн, водећи инжењер ВеРоботицс-а.
Технологија је изненађујуће свеприсутна: за неколико хиљада долара дронови се могу купити и трансформисати у возаче комараца. У поређењу са неспретним аутомобилима, беспилотне летелице су најмање пет до 10 пута ефикасније у распршивању комараца, каже Германн. Штавише, беспилотни летелици су аеродинамични, вишекратни за употребу и потпуно неоптерећени путевима (или њиховим недостатком). Где год постоји небо, беспилотни летелица може отићи са хибернативним комарцима који се вуку.
У претходном раду са воћним мушицама користили су се високолетећи ваздухоплови. Али за разлику од летелица, беспилотне летелице могу да лете ниско на земљу, обезбеђујући више прецизности и контроле - и минимизирање штетних крвних грешака могу да се задрже док се своде из летелице. Најбоље од свега, беспилотне летелице немају потребу за пилотима наклоњеним грешкама: Истраживачи могу да поставе свој курс код куће и махају збогом.
Тржишно доступни дронови могу се кооптирати у „лимузине комараца“, како их сагласно назива суоснивач ВеРоботицс-а Патрицк Меиер, носећи 50.000 комараца одједном. (ВеРоботицс) Након годину дана израде прототипа, ВеРоботицс и ИАЕА су своје напоре извели на терену. Свој поглед прво су одредили у Бразилу, где је епидемија Зика, коју шири комарац Аедес аегипти, довела до хиљаде урођених мана у 2015. и 2016. години.
Током три испитивања, истраживачи су у марту ове године распршили укупно 284.200 стерилних мужјака Аедес аегипти око бразилске заједнице Царнаиба до Сертао. Када су беспилотне летелице летеле пуном брзином, истраживачи су успели да покрију хиљаде квадратних стопа у неколико минута - и чини се да је преко 90 процената комараца са водом просуло слетање.
Преживјети опасан пад био је тек почетак - али стручњак за комарце из ИАЕА Јереми Боуиер био је задовољан када је видио да се ови младићи који се баве дроном држе према својим плодним колегама, очекујући око једно стерилно јаје за свако одрживо јаје које је произвео дивљи мужјак. Купац је оптимистичан да ће се са више финализације, бројеви и даље повећавати.
У тако раној фази изазовно је проценити дугорочни утицај ових неплодних инсеката. Али епидемије су погођене када их најмање очекујете - а сузбијање инсеката односи се на убодање болести у пупољку. ВеРоботицс и ИАЕА већ планирају више испитивања у месецима и годинама које предстоје. У међувремену, Германн и његов тим раде на повећању капацитета сваког дрона и минимизирању смртности комараца. На крају, истраживачи се надају да ће бољом верзијом своје технологије пренети локалним стручњацима кроз интензивни програм обуке, стварајући одржив и самодовољан систем ширења. До 2020. године ВеРоботицс планира имати око 30 станица за отпрему беспилотних летелица широм света.
„Нисмо само спремни да технологију бавимо проблемом - то није утицај“, каже суоснивач ВеРоботицс-а Патрицк Меиер. „Дронови би требали бити јунаци у овој причи. Не западне организације. "
Како технологија и даље напредује, још више врата се може отворити. У борби против инсеката који преносе болест, беспилотне летелице нису добре за само размножавање пакета штеточина. Беспилотне летелице већ су коришћене за мапирање места за размножавање комараца - која су незграпна за обележавање и праћење голим оком - омогућујући истраживачима да лакше проучавају понашање и ширење комараца. Уз то, са свог узвишеног видика, беспилотне летелице су одлично средство за прскање инсектицидима.
Чак и унутар опсега дронова против комараца, постоји додатни простор за раст, каже Адамс, који проучава репродуктивно понашање комараца Анопхелес, који подноси надзор паразита који узрокују маларију , под надзором истраживача заразних болести Фламиниа Цаттеруцциа. Дронови сигурно нису специфични за врсте, а Боуиер, Германн и Меиер оптимистични су да би Анопхелес и други комарци могли бити кандидати за ширење у будућности.
Заправо, кад су у питању комарци Анопхелес, каже Адамс, беспилотне летелице би могле бити чак и благодат. Анофеле нису летаргичне грудице као њихови рођаци Аедес . Авионирање ових маларија могла би бити већа гужва за ваш долар, јер мање комараца може покрити веће географско подручје.
Штавише, постоје докази да је већина женских Анофела (и неких Аедова ) углавном моногамна; У ствари, за даме неких врста Анопхелес избор брака је дословна одлука једном у животу. И хормонална и бихевиорална истраживања у групи Цаттеруцциа и другима показала су да је, чак и у роју парења комараца, шачица лопова несразмерно успешна. То значи неколико ствари: Прво, већина мушких комараца ће, нажалост, умрети девице. Друго, и што је још важније, женке ће вероватно упасти у неки показатељ мушког махизмоа док пролазе кроз гомилу. Једног дана, каже Адамс, научници ће можда моћи да преусмере женке комараца у преферирање стерилних мужјака него плодних, с обзиром на праве подстицаје.
У припреми за своја испитивања, научници ИАЕА узгајали су стотине хиљада комараца Аедес аегипти у лабораторијама. (ВеРоботицс) Али стерилна техника инсеката је само једна од многих стратегија помоћу којих циљати на репродуктивни циклус ових крволочних бубица. Иако је у многим контекстима веома ефикасна, ова стратегија није без недостатака.
"Један од највећих проблема је тај што се он не наставља сам", објашњава Адамс. "Често вам је потребно више комараца него што бисте мислили."
Као прво, постављање лабораторијских центара за узгој и стерилизацију у свету било би огроман подвиг. Током свог малог суђења са заједницом у Бразилу, ВеРоботицс и ИАЕА узгајали су више од 700 000 комараца - број који ће се морати огромно смањити да би се задовољио чак и делић глобалне потребе. Поред тога, изолирање популације само за мушкарце ради стерилизације и ослобађања није тако лако као што звучи, а грешке могу бити скупе. Жене су крволоци гомиле - и самим тим изасланици болести. Случајно ослобађање популације од чак 1 одсто жена заправо би могло погоршати епидемију, каже Адамс.
Срећом, постоји много алтернатива. Једна опција укључује производњу комараца који могу пренијети смртоносне гене на њихово потомство - други облик језиве контроле рађања. Ова технологија може бити посебно моћна ако је направљена заједно са „генским нагоном“ - у основи генетским елементом који снажно наоружава све потомство, без обзира који родитељ носи ту особину. На тај начин се генски покрети шире популацијом убрзавајући, чинећи их ефикаснијим од стратегија попут технике стерилног инсекта: Мањи број инсеката може доминирати дивљом популацијом, донекле ослобађајући потребу за масовном производњом комараца.
Једна од брига које су неки научници поставили последњих година је да неколико ових метода имају за циљ да потпуно униште одређене врсте комараца. А болест или не, изумирање је изумирање.
Али око 3.500 врста комараца лута по небу - а многе од њих имају еколошке функције које се преклапају, каже Адамс. "Елиминисање једне врсте комараца неће нужно имати огромне последице по животну средину, с обзиром на то да их има на хиљаде", објашњава она. "Али, наравно, требало би да наставимо опрезно."
Једна алтернатива геноциду и ван њега је увођење имунитета паразитима или вирусима у популацију комараца. У комбинацији са генским нагонима, ова технологија потенцијално може створити трајну линију инсеката који се могу нахранити крвљу по садржају свог срца - и блажено без болести.
Наравно, ни ове методе нису безгрешне. Баш као што бактерије, вируси и паразити развијају отпорност на лекове, комарци могу мутирати своје гене из погона гена и других врста ДНК манипулација. Чак и ако се то догоди ниским стопама, један појединац може брзо пренети своје генетске штуцање на будуће генерације, отпуштајући године напора.
Бујер истиче да се несретници са мутацијама могу заобићи ослањајући се на оригиналну технику стерилног инсекта засновану на озрачивању: Није лако наћи генетско решење за неплодност сексуалног партнера. Поред тога, док се стерилне технике инсеката користе деценијама, додаје, софистициране и инвазивне генетске модификације могу наићи на веће препреке на путу комерцијализације, имајући у виду строге прописе о ГМО који постоје у многим земљама.
Ниједна стратегија сузбијања комараца вероватно неће бити сама за себе. Међутим, каже Бујер, у будућности би се неке од тих техника могле ефикасно користити у комбинацији. Као што је случај са лијековима и другим лијековима, становништву је много теже развити отпор кад се бори против неколико противника одједном.
У сваком случају, Меиер је одушевљен могућношћу нових путника за Аир Москуито. „Ми смо само лимузина“, каже он уз смех. „Шта год да комарци уђу у лимузину, зависи од других стручњака. На нашем крају, све док постоје комарци, [кап] ће радити - без обзира на начин на који су модификовани. "
