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不噴殺蟲劑不點蚊香 科學家發明「真菌武器」滅蚊率逾99%!

2019-06-01 11:30元氣網 學術經緯

​​遙遠的非洲,一群科學家在一個600多平米的大棚里費勁地尋找蚊子的蹤影。數了半天,他們才數出13只存活的蚊子。要知道,就在1個多月前,他們才剛往大棚裡釋放了1500只耐藥蚊子,連殺蟲劑都對它們無能為力。

他們的工作代表了人類抗擊蚊子的最新進展,這有望幫助我們消滅瘧疾等由蚊子傳播的疾病。這項重磅研究,也於今日發表在頂尖學術期刊《科學》上,並被作為熱點新聞進行了專題報導。

蚊子。 圖/123RF
蚊子。 圖/123RF

這項研究的成功,是人類樸實的生活經驗與先進的基因編輯技術相結合的成果。早在數十年,乃至數百年前,人們就發現真菌能夠感染昆蟲,讓它們無法繁殖。過去,人們也曾嘗試用這種天然的方法來殺死害蟲——2005年,一群研究人員發現一種叫做綠殭菌(Metarhizium)的真菌能殺死蚊子,有望阻止瘧疾的傳播。

然而實際應用結果卻讓科學家們大失所望。這種真菌的起效太慢了!許多蚊子在最終被殺死之前,早已完成了瘧疾的傳播。後來,他們又測試了很多種不同的真菌,想要找到強力的蚊子殺手,但實驗結果依舊不盡如人意。因此,這種技術也沒有得到進一步的推廣。

既然天然的真菌無法有效殺死蚊子,我們能否對其進行基因改造呢?一支來自美國和非洲的跨國研究團隊決定試一試。他們找到了一種特殊的綠殭菌Metarhizium pingshaense,並在裡頭引入了一種來自澳大利亞蜘蛛的毒素。在接觸到蚊子的「血液」後,它就會被激活,殺死蚊子。

值得一提的是,這種毒素早已被美國環保局批准,直接噴灑在作物上殺死害蟲。因此其安全性和有效性已經得到了驗證。

在實驗室中,這種經過基因改造的真菌,其滅蚊效果也得到了驗證。研究人員稱,僅僅需要1到2個孢子,就能對蚊子產生致命感染!

位於西非的布吉納法索(Burkina Faso)提供了良好的實驗場所——它是世界上瘧疾感染率最高的國家之一,而且蚊子早早對常見殺蟲劑產生了耐受性。想要測試新型滅蚊真菌,你很難找到比它更合適的地方。

本研究的作者之一Etienne Bilgo博士在觀察蚊子的野外繁殖(Credit...
本研究的作者之一Etienne Bilgo博士在觀察蚊子的野外繁殖(Credit:Oliver Zida)

於是,科學家們和當地的居民開始收集對殺蟲劑產生耐受的蚊子,並將它們釋放到幾個大棚裡,每一個大棚都放進了500隻雄蚊和1000隻雌蚊。研究人員們還會在大棚裡牽進一頭牛,每週兩次,供蚊子吸血。

設置了良好的生長環境後,研究人員們開始測試滅蚊真菌的效果。他們發現在吸血後,雌蚊喜歡呆在暗色的表面上休息。因此,他們將真菌與當地產的芝麻油混勻,並塗抹在黑色的棉布上。隨後,他們把這些棉布掛在了大棚中。

這些設置在西非的大棚提供了良好的模擬環境(Credit:Etienne Bilg...
這些設置在西非的大棚提供了良好的模擬環境(Credit:Etienne Bilgo)

45天后,對照組大棚(只有塗抹了芝麻油的黑色棉布)裡,蚊子的數量最多可達2500多只。如果黑色棉布上塗抹了未經基因改造的真菌,蚊子的數量則會出現明顯下降,變成500-700只左右。這也印證了綠殭菌本身對蚊子的殺傷力。

而一旦棉布上塗有改造後的真菌,蚊子種群就開始崩潰。45天後,研究人員們隻數出了13只蚊子,殺蚊率超過了99%!

更令人欣喜的是,這種改造後的真菌,只會盯著蚊子發起攻擊。「這種真菌的選擇性非常高,」本研究的通訊作者一Raymond J. St. Leger教授說道:「它們能通過周圍的化學信號和昆蟲體內的結構知道自己所處的位置。我們研究的真菌喜歡蚊子。當它們檢測到自己位於蚊子表面時,就會刺穿它們的皮膚,進入它們的身體。它不會給其他昆蟲帶來影響,因此不會對蜜蜂等有益昆蟲帶來危害。」

對於該技術的前景,不同的科學家對此有不同看法。在《科學》的專題報導中,有人指出,如果民眾不支持轉基因技術,可能也會反對這款經過基因改造的真菌,從而限制它的實際應用。另一些科學家則認為,由於經過改造的真菌僅需1-2個孢子就能殺死蚊子,因此殺蟲的成本極低。如果有公司願意開發,肯定會有需求。

Source

蚊子
瘧疾
基因改造
殺蟲劑
麻油

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