Комары-интерсексы победили комаров эффективнее инсектицидов

Назойливый писк и неумолимо чешущиеся укусы портят любой отдых на природе. Исследователи из Virginia Tech нашли новый способ выявления генетических мишеней, полезных для контроля численности комаров, и поделились результатами в журнале Communications Biology. Потенциальная альтернатива инсектицидам основывалась на генетической несовместимости видов.

Ученые скрестили главного переносчика вирусных заболеваний по всему миру, комара Aedes aegypti, с его родственным видом Aedes mascarensis, обитающим на Маскаренских островах (Республика Маврикий в центре Индийского океана). При повторном скрещивании потомства с одним из родителей примерно 10% особей становились интерсексуальными, то есть получали признаки обоих полов. Причем в такой комбинации, что становились неспособными к размножению.

Энтомологи добились устойчивых нарушений в пути определения пола у потомков таких комаров. Генетически они были самцами, но экспрессировали как мужские, так и женские гены, что приводило к смешанным внешним признакам. Такие лабораторные особи — интрасексуалы — представляли интерес для диких самцов, что и приводило к возникновению неспособных на размножение гибридов в следующем поколении.

Так постепенно возникала популяция комаров, состоящая исключительно из самцов. Контролировать численность насекомых за счет устранения самок было важно еще и потому, что именно самки выступали основными переносчиками болезней. Самцы и «особые самки» кровью не питались и на людей, соответственно, не нападали.

«Мы изучили гибридизацию двух видов комаров, обнаружили, что у интерсексуальных особей были нарушены пути определения пола, и идентифицировали специфические для пола экспрессии генов. Мы выяснили, что морфологические аномалии начинались у особей еще на стадии куколки, а у взрослых особей в наиболее тяжелых случаях наблюдались одновременно и яичники, и семенники, что было крайне необычно для этих видов. Мы хотели понять, что вызывало эти нарушения», — рассказал Игорь Шарахов, один из исследователей проекта, профессор энтомологии и один из авторов работы.

Результаты исследований особенно актуальны не только для тех мест, где была распространена малярия, но и там, где бушуют лихорадки Зика и денге. Война с комарами идет там постоянно, а на войне все средства хороши.

Эффективность классических методов уже сильно снижена. Кроме того, инсектициды наносят значительный вред окружающей среде. Помимо безусловной практической пользы, у нового исследования есть и фундаментальная. Обнаруженный метод помог лучше понять, как формируются половые признаки и как это влияет на поведение и структуру популяции насекомых.

«Интерсексы могут служить ценной моделью для открытия генетических факторов, участвующих в определении пола, половой дифференциации, спаривании, поиске хозяина и кровососущем поведении у комаров. Обнаружение новых генов, определяющих пол, и их нарушение способствовало бы эффективному контролю переносчиков болезней с помощью генетических манипуляций, основанных на разделении полов», — отметил Цзянтао Лян, научный сотрудник в области энтомологии.

Да, метод заключался в том, чтобы «запускать генетически модифицированных комаров-гермафродитов, давать им спариваться с местными, и получать неспособное на размножение потомство, тем самым постепенно сокращая численность кровожадных самок». Насколько этично «травить» так насекомых? Конечно, не этично, но в регионах, где борьба идет не на жизнь, а на смерть, не только за спокойный летний отдых, это более чем уместно.

Напомним, что комары убивают не только малярией (сотни тысяч человек в год), но и лихорадкой Западного Нила. По данным Роспотребнадзора, 13,9% протестированных на нее жителей юга России показали антитела к этому вирусу, то есть переболели им в последние пару лет. Потом антитела исчезают, и человек может заболеть снова. То есть проблема массового переноса опасных заболеваний комарами типична не только для тропиков, но и для умеренных широт.