Дрону доручили розпорошення стерильних комарів

Вчені з восьми країн розробили і випробували в реальних умовах дрон для випуску в природу стерильних комарів-самців - вони конкурують за самок зі звичайними комарами і незабаром популяція комарів у місцевості значно скорочується. Дрон містить контейнер, розрахований на кілька десятків тисяч комарів, і систему дозованого випуску, що не травмує комах. Експерименти показали, що скидання з висоти дозволяє рівномірно і більш ефективно розподіляти комарів по місцевості, ніж випуск із землі, розповідають автори статті в.


Близько 17 відсотків інфекційних хвороб у світі припадає на трансмісивні захворювання - тобто передаються до людини через кровосисних переносників. Багато з цих хвороб, у тому числі малярія, лихоманки денге і Західного Нілу, а також вірус Зіка переносяться комарами. Вчені намагаються побороти ці хвороби двома шляхами: медикаментозними методами, спрямованими на людину, тобто розробкою вакцин і ліків, а також методами контролю популяцій переносників.


Один з найперспективніших прикладів другого типу - це метод стерильних комах. Він полягає в тому, що вчені в лабораторії стерилізують за допомогою іонізуючого опромінення безліч самців комарів певного виду, а потім випускають їх у природу, змішуючи з природною популяцією. Потім стерилізовані самці спарюються з фертильними самками і тим самим не дають їм залишити потомство, що призводить до загального зниження популяції через деякий час.

Один з головних недоліків цього методу полягає в тому, комарів необхідно розподілити по великій території, причому розподілити рівномірно. Вчені під керівництвом Жеремі Буйє (Jérémy Bouyer) з Університету Монпельє створили дрон, здатний в автоматичному режимі розносити стерилізованих комарів по відносно великій території. Дослідження проводилися в двох місцях: тестування в лабораторії в австрійському Зайберсдорфі і польові випробування в бразильському селі Карнаїба-До-Сертау, з якої автори відбирали особин жовтодихоманчого комара ().

Щодо підготовки комарів, вчені використовували стандартний підхід: їх розводили, потім відділяли самців завдяки міжполовій відмінності в розмірах у цього виду, стерилізували за допомогою іонізуючого випромінювання, а так само позначали флуоресцентним барвником для контролю. Головне нововведення дослідження полягає у створенні пристрою для повітряного скидання з дрона.

Дослідники використовували комерційний гексакоптер з кріпленням для корисного навантаження - на нього повісили пристрій для випуску. Воно складається з контейнера на приблизно 50 тисяч комарів і циліндра з шістьма виїмками, що вміщують за 800 комарів. Циліндр приєднаний до крокового двигуна, що обертає його. Під час кожного повороту всередину виїмки в циліндрі з контейнера потрапляє одна порція комарів, а з нижньої виїмки комарі падають на похилий майданчик, з якого вони потім падають вниз на землю. Перед зльотом у дрон установлюють охолоджений контейнер із знедоленими комарами, а під час польоту знижена температура частково зберігається завдяки ізоляції з матеріалу з фазовим переходом. У дроні також встановлено дві камери для контролю польоту і скидання комарів, а також датчики температури і вологості.

Підібравши оптимальну щільність комарів у контейнері, швидкість обертання циліндра та інші параметри, вчені відпрацювали роботу пристрою в лабораторії і приступили до випробувань у бразильському селі. Польові випробування проходили в два етапи. На першому автори випустили сумарно 50400 комарів із землі або дрона, завислого над тією ж точкою на висоті 50 і 100 метрів. Комарі з різних груп (висота і дата випуску) були позначені різними маркерними речовинами, щоб за ними було легко стежити за допомогою 35 пасток, встановлених на прилеглій території площею 20 гектарів. Подальший аналіз комарів у пастках показав, що їхня частка захоплених назад через пастки комарів зменшується в міру збільшення висоти випуску, радіус поширення навпаки збільшується, а рівень виживаності приблизно був приблизно рівним.

У другому експерименті дослідники за допомогою дрона скинули з висоти 100 метрів понад 165 тисяч стерильних комарів. Аналіз показав, що комарі були спіймані в 24 з 35 пасток, а частка повторного захоплення склала 0,32 відсотка, що значно вище, ніж у порівнянних дослідженнях в Бразилії і Китаї, в яких комарів випускали на землі. Аналіз яєць комарів у пастках типу ovitrap показав, що частка нежиттєздатних яєць зросла в півтора рази порівняно з сусідньою зоною, де стерильних комарів не випускали.


Одна з проблем у великих проектах з витіснення природної популяції комарів стерильною популяцією полягає в тому, що їх необхідно транспортувати у великих кількостях. У 2018 році американські дослідники з'ясували, що оптимальні параметри транспортування - це 240 комарів на кубічний сантиметр при температурі 14 градусів Цельсія.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND