Категории: ЗоологияОбщество

Торжество науки и международной кооперации над смертельными паразитами. Американская война с мясными мухами

Лайнуть/Поделиться

Сегодня мало кто помнит, как личинки мясной мухи (C. hominivorax) уничтожали скот на юге США на многие миллионы долларов. Страдал не только скот, но так же олени, белки, домашние животные, а иногда даже и люди.

К счастью, в 1950–е годы благодаря усилиям USDA (Министерство сельского хозяйства США) и международной кооперации проблема была блестяще решена. Однако всё по порядку. Что же такое мясная муха?

Американская тропическая мясная муха
Cochliomyia hominivorax

Муха с большими красными глазами и металлически–сине–зеленым телом. После спаривания самки откладывают яйца в открытые раны животных. Личинки выедают окружающую плоть, вырастая до требуемых размеров, выпадают из раны и образуют куколки из которых появится новое поколение мух. Личинки данной мухи отличает то, что им для питания нужна именно живая плоть, а не падаль, как для большинства обычных мух.

Личинка Cochliomyia hominivorax

До 50–60х годов мясная муха была основной проблемой животноводства юга США

В начале 50–х USDA под руководством энтомолога Эдварда Книплинга была разработана программа борьбы с паразитом. Книплинг стал ключевой фигурой в разработке методики борьбы.

Эдвард Книплинг

В 1930–е годы, ещё будучи мальчиком, он проводил часы наблюдая за насекомыми на семейной ферме в Техасе. Уже тогда он понял, что мясная муха является одним из главных вредителей фермы и это требует какого–то решения. В своих исследованиях он сделал одно важное наблюдение, которое в последствии легло в основу методики борьбы с мухой: самки мухи спариваются только один раз за всю жизнь. Если самка спаривается со стерильным самцом, у нее никогда не будет потомства. Поэтому, как предположил Книплинг, если наполнить среду обитания бесплодными самцами, то муха была бы быстро истреблена. Однако Книплинг не знал, как стерилизовать самцов.

В тому моменту США вступили во Вторую мировую войну, и его опыт стал необходим в другом месте. Книплинг был переведен в лабораторию во Флориде, где его команда усовершенствовала невероятно эффективные пестициды, такие как ДДТ, которые защищали войска от болезней, переносимых насекомыми. Однако позже ДДТ нанесет огромный вред окружающей среде из–за чрезмерного использования, и этот опыт повлиял на последующую карьеру Книплинга. Он посвятил себя стерилизации насекомых как способом борьбы с вредителями без пестицидов. После войны Книплинг вместе со своим коллегой–энтомологом Раймондом Бушландом вернулся к изучению мясной мухи. Ученые теперь знали по ужасающим последствиям атомных бомбардировок как высокие дозы радиации повреждают ткани и клетки человека. Раймонд познакомил Книплинга с результатами исследований по стерилизации других мух радиацией, после чего Книплинг задался вопросом: может ли радиация также стерилизовать мясную муху? Энтомологам удалось получить доступ к рентгеновскому аппарату в близлежащем военном госпитале, где работал один из старых приятелей Бушланда. Каждый четверг во второй половине дня Книплинг и Бушланд пропускают своих червей через рентгеновский аппарат, экспериментируя с различными стадиями развития и уровнями радиации. Им нужны были черви, которые были достаточно повреждены, чтобы быть стерильными, но не настолько, чтобы они не могли привлечь партнера в дикой природе. Лучшее время для облучения, как выяснилось, составляло от 5,5 до 5,7 дней на стадии куколки, когда развивались половые органы мухи и, таким образом, были наиболее чувствительны к облучению. Радиация сработала. Мухи действительно стали бесплодными, но Книплингу и Бушленду все еще нужно было доказать, что облученные самцы действительно могут спариваться с фертильными самками в природе.

В 1951 году команда USDA начала выпуск стерильных самцов мух на острове Санибел у побережья Флориды. Однако мухи не исчезли. Команда не сдавалась и выпускала бесплодных самцов на остров еще два года. Безуспешно. Команда предположила, что фертильные самцы, вероятно, летели с материка. В 1954 году ученые снова попробовали уже на более отдаленном острове Кюрасао в голландском Карибском море. На этот раз их ждал успех! Мухи исчезли с острова в течение нескольких месяцев. С этого момента начался дерзкий проект по реорганизации среды обитания скота, который в конечном итоге преобразил животноводство, обезопасил диких животных и людей на всем североамериканском континенте. Когда Ассоциация скотоводов Флориды узнала об успехе на Кюрасао, она сразу же оценила потенциал технологии. Группа пролоббировала технологию на штатовском и федеральном уровне, и в 1957 году Министерство сельского хозяйства США начало кампанию по уничтожению паразитов к востоку от реки Миссисипи. Спустя два года, когда успех подтвердился, владельцы ранчо в Техасе, Луизиане, Нью–Мексико, Аризоне и Калифорнии начали требовать собственную программу уничтожения. Мухи были настолько широко распространены в тех штатах, что сформировали культуру ковбоя. Например, долгие дни «езды на пастбище» (“riding the range”), были посвящены обнаружению признаков заражения червями. Однако на Западе USDA столкнулась с новыми проблемами. По программе уничтожения мух необходимо было построить новый завод в г. Миссион, штат Техас, чтобы производить до 200 миллионов стерильных мух каждую неделю. Поскольку черви предпочитают есть живую плоть, кормление личинок было сложной логистической задачей. Первоначально ученые USDA давали червям смесь теплого говяжьего фарша и крови, но это было дорого. Говядину заменяли на более дешевое мясо, такое как конина, китовое мясо, свиное или коровье легкое, и даже нутрия — агрессивный грызун, который захватывал Луизиану. К 1962 году личинки на заводе в Миссион еженедельно потребляли 240 000 фунтов мяса и 10 000 галлонов цельной крови. В первые дни испытаний на стерильных червях мухи воняли так сильно, что авиакомпании отказывались их перевозить, однако рабочие научились опрыскивать ящики одеколоном.
США официально объявили о победе над червем в 1966 году, но барьер стерильных мух, установленный на границе США и Мексики, быстро оказался неэффективным. Вспышки заражений продолжали происходить на юго–западных ранчо США. Так возникла идея сместить защитный фронт на юг — в Мексику. Благодаря сотрудничеству двух стран фронт переместился к перешейку Теуантепек, где Мексика сужается до 120 миль. Однако ученые здесь не остановились и сместили линию ещё южнее — в Панаму. Решение правительства США бороться с мухой в Центральной Америке в конечном итоге было связано с деньгами. Защита американского скота путем сбрасывания бесплодных мух над узким 50–мильным Панамским перешейком обходится дешевле, чем поддержание барьера вдоль 2000–мильной границы США и Мексики.


750 миллионов ГМО комаров будут выпущены во Флориде

Власти Флориды получили зеленый свет от Агентства по охране окружающей среды (EPA) для пилотного проекта, в рамках которого будет выпущено 750 миллионов генетически модифицированных комаров. Читать далее…


Завод в Миссион закрылся в 1981 году. Сегодня завод по производству червей в Панаме расположен на старой плантации сахарного тростника, примерно в 20 милях к востоку от столицы страны, и сейчас это современное высокотехнологичное производство. Сто пятнадцать человек работают над тем, чтобы завод работал 24 часа в сутки и производил 20 миллионов мух в неделю. Червям больше не дают сырое мясо, но персонал следит за тем, чтобы они получали животный белок другими способами. Нынешняя диета представляет собой более экономичную смесь порошкообразной крови, молока и яиц, которая сгущается с помощью целлюлозы в темно–коричневую массу. Предприятие представляет собой бетонный лабиринт без окон. В каждой комнате поддерживается заданная температура и влажность, оптимизированные для определенной стадии развития червя. Личинки, например, вылупляются в комнате, нагретой до 102 градусов по Фаренгейту, которая имитирует температуру тела зараженного животного. После вылупления они попадают в более прохладные комнаты, где выползают из еды и становятся куколками. Куколки стерилизуют радиоактивным Кобальтом–60, после чего переоборудованная индустриальная машина для упаковки таблеток распределяет 450 мл куколок на специальные алюминиевые подносы. Подносы объединяются в пакеты по 50 штук. Через два дня появятся мухи, готовые к спариванию. Их охлаждают и погружают в металлические ящик размером со стиральную машину, которую загружают в специальный самолет. Самолёт, работавший ранее как военный, оборудован вращающимся механическим диспенсером, который разбрасывает мух на расстояние до одной мили. Чтоб мухи не проснулись, внутри диспенсера поддерживается низкая температура, мухи пробуждаются только попав в тёплый воздух.

Благодаря принятым мерам, защиту получил не только скот, но и дикие животные. Раньше дикие мартышки в Панаме иногда падали с деревьев после того, как черви выедали их глаза. Больше этого не происходит. Ягуары, ленивцы, тапиры, лошади, койоты, буйволы, кролики и белки вверх и вниз по североамериканскому континенту теперь также защищены от червей. В США основным экологическим последствием уничтожения стало резкое увеличение популяции диких оленей, которая когда–то существенно колебалась в зависимости от численности мухи. Паразит убивал большую часть новорожденных детенышей через незажившие пупочные раны.

На протяжении многих лет успех уничтожения мясной мухи вдохновлял ученых применять технику стерильных насекомых к другим сельскохозяйственным вредителям, таким как мексиканская плодовая муха, средиземноморская плодовая муха и розовый болотный червь. Эти программы имели различную степень успеха, но ни одна из них не расширилась так широко, как работа с мясной мухой. Поражение червями все еще распространены среди скота и диких животных к югу от барьера. Страны Южной Америки, такие как Уругвай, время от времени рассматривали аналогичные меры, но для любой страны идти в одиночку не имеет особого смысла, учитывая проницаемость границ. Покрыть весь южноамериканский континент на данный момент не представляется возможным из–за финансовых и дипломатических сложностей.

Небольшое видео о заводе в Панаме (англ)

Источник: The Atlantic | Мы на платформах:

Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Оливия Гордон: «Шанс на жизнь. Как современная медицина спасает еще не рожденных и новорожденных». Рецензия

Рецензия врача-акушера-гинеколога, Анастасии Дегтевой. «Шанс на жизнь» Оливии Гордон — книга-благодарность, книга-дань уважения всем врачам,… Читать далее

25/01/2021

Анализ колец деревьев позволил реконструировать тысячелетия солнечной активности

Исследователи провели радиоуглеродный анализ колец деревьев и смогли воспроизвести 11-летние циклы солнечной активности с 966… Читать далее

25/01/2021

Больше глюкозы в нейроне – дольше продолжительность жизни

Большое количество глюкозы вредит организму, но ее недостаток тоже не сулит ничего хорошего. Наблюдая за… Читать далее

24/01/2021

Двулистник Грея (Skeleton Flower) становится прозрачным во время дождя. Видео

Земля является домом для многих интересных видов цветов. Однако не всем из нас посчастливилось увидеть эти… Читать далее

23/01/2021

Разрабатывается инъекционный препарат от передозировки марихуаной за $850 000

По оценкам, количество обращений в отделения неотложной помощи из-за передозировки каннабисом в США утроилось в… Читать далее

22/01/2021

Люди с геном неандертальца рожают больше детей

Рецептор прогестерона неандертальцев благоприятно влияет на фертильность. Каждая третья женщина в Европе унаследовала рецептор прогестерона… Читать далее

22/01/2021