В то время как их восхитительное имя связано с тем, как они оставляют полуночные кусочки и дрыги вокруг человеческих ртов и глаз, целующиеся клопы на самом деле представляют наибольшую угрозу для людей через их фекалии. Сжав губы со спящими жертвами, эти дюймовые насекомые делают изящную свалку на месте преступления. И эта отталкивающая встреча хуже, чем негигиеничная: эти испражнения распространяют микроскопические паразиты, которые вызывают болезнь Шагаса.
К счастью, у ученых из Техасского университета A & M появилось новое оружие против этих и других болезнетворных насекомых. Как они сообщают сегодня в Журнале медицинской энтомологии, движения неуловимых жуков поцелуев теперь можно отслеживать с помощью радиопередатчиков, что потенциально дает исследователям новые, экономически эффективные инструменты для предотвращения распространения болезней, передаваемых насекомыми.
Болезнь Шагаса наиболее распространена в Центральной и Южной Америке, где в настоящее время она поражает до 8 миллионов человек. Но это также все чаще выявляется в южной части Соединенных Штатов: в Техасе 50 процентов отловленных насекомых-поцелуев дают положительный результат на паразитов, которые распространяют болезнь, и до миллиона американцев в настоящее время могут страдать от Шагаса. «В США до сих пор целование жуков и болезнь Шагаса несколько пренебрегались и недооценивались», - говорит ведущий автор исследования Габриэль Хамер, энтомолог из Техасского университета A & M. «В последние годы ситуация меняется, и медицинское сообщество и широкая общественность увеличивают признание того, что жуки-поцелуи действительно есть в США»
Когда целующиеся клопы принимают кровь у зараженных людей, они доставляют болезнетворных паразитов своим следующим жертвам. Из-за этого - и потому что Шагас не может передаваться напрямую от человека к человеку - знание движений поцелуев-жуков имеет решающее значение для прекращения распространения болезней. (Многие из зараженных остаются бессимптомными и неосознанно переносят болезнь, но носители могут по-прежнему переносить паразитов, если их укусят снова. Животные, включая домашних животных, также уязвимы для инфекции, подвергая своих владельцев дополнительному риску, если их укусила другая ошибка поцелуев.)
Если фекалии поцелуев втираются в рот, глаза или любые повреждения кожи, в том числе недавние следы укуса жука, паразиты могут проникать в организм и быстро распространяться по тканям и крови. Заболевание вызывает синдром, напоминающий легкую лихорадку, который может навсегда нарушить работу органов, если его не лечить.
Контроль за популяциями насекомых-поцелуев считается наиболее эффективным методом предотвращения болезни Шагаса, которая считается забытой тропической болезнью и ежегодно приносит около 270 миллионов долларов медицинских расходов. В то время как насекомые чувствительны к инсектицидам и находятся в затруднительном положении перед лицом сетки, их малый размер, ночные привычки и нейтральная окраска затрудняют их обнаружение. Мало что известно об их перемещениях и расселении, но мы знаем следующее: они лучше всего процветают в укромных уголках старых, плохо построенных зданий, которые распространены в странах, где процветает Шагас.
Для энтомологов целование жуков представляет собой еще одну проблему: их популяции могут быть немногочисленными, особенно в США. Их одинокий, агорафобный образ жизни затрудняет их отслеживание традиционными методами, такими как исследования меток и выпусков, характерные для других насекомых.
Чтобы раскрыть повседневные движения поцелуев, команда во главе с Габриэлем Хамером и ветеринарным экологом Сарой Хеймер из Техасского университета A & M выбрала нетрадиционную технику, используя передовые технологии радиотелеметрии для отслеживания местоположения ошибки. Пара, состоящая в браке, затем объединилась с домовладельцами из Техаса, которые в настоящее время борются с заражением насекомыми, чтобы проводить свои полевые работы. Они выбрали три частных резиденции, охватывающих различные ландшафты, что позволило команде изучить два разных вида жуков поцелуев.
Габриэль Хамер использует суперклей, чтобы установить радиопередатчик на заднюю часть поцелуя. (Эдвин Вальдес, Техасский университет A & M) Захватив горстку жуков поцелуев в каждой резиденции, исследователи прикрепили крошечные передатчики на спину насекомых суперклеем. Передатчики посылали радиосигналы, сообщающие о местонахождении клопов, на приемники команды, что позволило исследователям дистанционно шпионить за махинациями насекомых.
«Эта технология позволяет отслеживать дефекты поцелуя так, как это невозможно визуально», - говорит Мэтью Сайдерхерст, энтомолог из Восточного меннонитского университета, который также использует радиотелеметрию в своей работе, но не был связан с исследованием. «Это способ ответить на множество вопросов… например, « что делает насекомое, когда мы не наблюдаем? »»
Хамеры контролировали в общей сложности 18 движений в 11 поцелуях. Под радионаблюдением, жуки были довольно неактивны, тратя в среднем только 12, 5 футов за раз. Кроме того, ночные насекомые имели тенденцию возвращаться в постоянные лачуги, чтобы отдохнуть и расслабиться в течение дня.
На одном из своих экспериментальных участков исследователи сотрудничали с домовладельцами, которые ранее потеряли несколько собак из-за болезни Шагаса. Чтобы защитить себя и своих питомцев, жители Техаса начали активно вывозить жуков из поцелуев, собирая сотни насекомых для исследований Хамера в течение четырех лет.
Полезность радиопередатчиков просвечивала, когда он обнаружил, что жук-поцелуй женского пола укрылся в небольшой трещине между верхней и нижней половинами пластиковой собачью будку - место, обнаруженное только при разборке конструкции. «Это то, чего нам не хватало бы при обычной уборке и опрыскивании», - объясняет старший автор Сара Хамер. «Если мы знаем об этих местах, мы можем обратить внимание. Но в противном случае мы не думаем об этом дважды ».
Радиотелеметрия успешно используется для отслеживания крупных диких животных на протяжении десятилетий. Последние технологические достижения, включая уплотнение передатчиков, даже позволили использовать его с насекомыми в контексте опыления, вредителей и сохранения растений. Но работа Hamers является первым, чтобы использовать технологию, чтобы отследить насекомых переносчиков болезней. Эти ранние успехи могут проложить путь для отслеживания ошибок поцелуев в более глобальном масштабе.
Есть недостатки: передатчики с ошибками имеют слабые диапазоны и короткий срок службы батареи, ограничивая диапазон каждого трекера максимум двумя неделями и 300 футами. И даже по 0, 2 грамма, каждый передатчик весит примерно столько же, сколько и отдельная ошибка поцелуев. Но Сара Хамер знала, что жуки-поцелуи не привыкли к колебаниям веса, так как даже обычная кровавая еда может также удвоить их нагрузку. Затем она и ее команда проверит, оказывает ли воздействие на передатчик негативное влияние на поведение жучков.
Сара Хамер, которая ранее много работала с радиотелеметрией на птицах и млекопитающих, надеется, что технология будет развиваться в ногу со временем. «Несколько лет назад я работала с передатчиками, которые весили два грамма, что в то время было ультрасовременным», - говорит она. «Те, что мы использовали с поцелуями, составляют одну десятую этого. Мы раздвигали границы с птицами, и теперь мы до насекомых ».
На данный момент радиопередатчики уже значительно расширили возможности специалистов по инфекционным заболеваниям и энтомологов, надеющихся получить представление о скрытой жизни целующихся жуков. В своих полевых работах Хамер и ее коллеги обнаружили, что все образцы, которые они пометили в одной резиденции, погибли, что неожиданно показало эффективность обработки инсектицидами, проведенной компанией по борьбе с вредителями за несколько месяцев до этого. Это открывает двери для тестирования эффективности различных химикатов против этих насекомых - особенно актуальная проблема в США, где в настоящее время нет инсектицидов, специально маркированных для использования против поцелуев.
Более того, благодаря своей работе с частными лицами штата Техас исследователи надеются и впредь привлекать общественный интерес к профилактике болезней Шагаса. «Мы расширяем возможности этих гражданских ученых», - говорит Сара Хамер. Домовладельцы, такие как те, кто принимал участие в этом исследовании, являются одними из наиболее важных источников ошибок диких поцелуев Хамерса, и будут продолжать предоставлять образцы для будущей работы.
Для таких болезней, как Шагас, которые существуют на границе между человеком и дикой природой, знание рисков и уязвимостей с обеих сторон имеет решающее значение. Современные технологии в настоящее время играют все более важную роль в прекращении распространения инфекционных заболеваний, и в будущем эти инструменты отслеживания покажут гораздо больше, чем те, кого ошибки скрывают в потихоньку.
