Können wir Schädlinge genetisch verändern, um sie zu „reinen Insekten“ zu machen?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Wu Yu

Hersteller: China Science Expo

„Die silberne Kerze erleuchtet im Herbst den kalten Gemäldeschirm, der leichte Seidenfächer flattert gegen die Glühwürmchen …“, ich wurde mit einem „Plopp“-Geräusch aus der sanften Poesie gerissen und sah den Körper einer getöteten Mücke in der Hand meiner Mutter. Ich warf einen kurzen Blick auf die Sterne am Himmel. Die Worte meiner Mutter klangen mir noch in den Ohren, doch ich versank in tiefe Gedanken: „Mücken sind so lästige Schädlinge, warum können Wissenschaftler sie nicht ausrotten?“

Die Frühlingsbrise ist wie alte Blumen, die noch lächeln, die Neugier der Jugend ist noch immer in meinem Herzen lebendig und jetzt ist es an der Zeit, die Fragen zu beantworten, die ich einst hatte. Lassen Sie uns die Geschichte von Menschen und Schädlingen wie Mücken erkunden.

Lästige Mücken (Fotoquelle: veer Fotogalerie)

1. Der gefährliche Abgrund hinter Mücken

Stellen wir uns zunächst eine Frage: Wissen wir wirklich, was Schädlinge sind? Tatsächlich ist die Antwort auf die Frage ganz einfach: Schädlinge sind Insekten, die für den Menschen schädlich sind.

Das ist richtig, alles, was für den Menschen schädlich ist und ein Insekt ist, kann als Schädling bezeichnet werden. Doch so einfach scheint es nicht zu sein, denn manche Insekten sind für den Menschen in unterschiedlichen Zeit- und Raumumgebungen schädlich oder nützlich. Beispielsweise zerstören die uns bekannten Ameisen menschliche Nahrungsmittel und sind für den Menschen schädlich. Gleichzeitig können sie aber auch landwirtschaftliche Schädlinge jagen, was für den Menschen von Vorteil ist.

Wenden wir uns wieder den Mücken zu. Zunächst einmal wissen wir alle, dass Mücken Menschen stechen können. Nach dem Beißen injizieren ihre Mundnadeln eine Art Speichel in die Haut, wodurch die Haut anschwillt und juckt. Noch gefährlicher ist, dass Bakterien, Viren oder Parasiten im Speichel der Mücke in den menschlichen Körper gelangen und dort Infektionen verursachen können. Die Malaria, von der wir oft sprechen, wird hauptsächlich auf diesem Weg übertragen. Ich verrate Ihnen ein Geheimnis: Die Mücken, die Blut saugen, sind weiblich.

Pestizide (Fotoquelle: Veer-Fotogalerie)

Der Kampf der Menschheit gegen Mücken lässt sich bis vor zwei Millionen Jahren zurückverfolgen. Es wurden alle möglichen Insektenabwehrmittel entwickelt, beispielsweise Minze, Citronellaöl, DDT (Organochlor-Insektizid) und DEET (Dehydrogenase), und im Sommer sind verschiedene Blütenwässer und Mückenabwehrmittel fast zu unseren Must-haves geworden, aber diese Methoden scheinen nicht in der Lage zu sein, Insekten grundlegend zu beseitigen. Stimmt es wirklich, dass Wissenschaftler nicht über die magische Kraft verfügen, Mücken „vollständig“ auszurotten? Ja, die gibt es tatsächlich, und zwar die berühmte Gentechnik.

2. Gentechnik zur Mückentötung

Als nächstes wollen wir den Spuren der Geschichte folgen und sehen, wie wir Menschen die Gentechnik, ein „Geheimnis der Kampfkunst“, zur Bekämpfung von Mücken einsetzen:

Gentechnik (Bildnachweis: Biao Xiaozhi)

Martial Arts Secrets 1.0: Im Jahr 1974 bestrahlten Wissenschaftler 57.000 männliche Mücken, um ihre Fortpflanzungsfähigkeit zu zerstören, und setzten sie dann in Afrika aus, in der Hoffnung, dass diese unfruchtbaren männlichen Mücken weibliche Mücken zur Paarung finden würden. Unglücklicherweise führte die Strahlung dazu, dass die männlichen Mücken körperlich so geschwächt wurden, dass sie Schwierigkeiten hatten, sich mit weiblichen Mücken zu paaren, sodass der Versuch scheiterte.

Kampfkunstgeheimnisse 1.1: Im Jahr 2009 versuchten amerikanische Wissenschaftler, männliche Mücken genetisch zu verändern und setzten die veränderten Mücken in Städten frei. Nach drei Monaten war die Zahl der Mücken vor Ort um 80 bis 95 % zurückgegangen, was ein verheerender Schlag war. Als das Forschungsteam jedoch 18 Monate später eine weitere Mückenzählung durchführte, stellte es überrascht fest, dass die Zahl der Mücken wieder deutlich angestiegen war.

Dieses bizarre Phänomen erregte die Aufmerksamkeit des Forschungsteams. Nach einer Zeit der Untersuchung und Forschung stellten sie fest, dass in der Gegend eine neue Mückenart aufgetaucht war. Diese Mücke überwand nicht nur die durch die genetische Veränderung verursachten Defekte, sondern verfügte auch über eine extreme Widerstandskraft. Es war für die Menschen sogar schwierig, sie mit Pestiziden abzutöten …

Martial Arts Secrets 1.2: Im Jahr 2021 wird ein US-Unternehmen namens Oxitec gentechnisch veränderte Mücken, die mithilfe fortschrittlicherer Gentechnik-Technologie hergestellt wurden, in die freie Wildbahn der Florida Keys entlassen. Dabei wird eine Freisetzungsrate von 12.000 Mücken pro Woche über 12 aufeinanderfolgende Wochen hinweg erreicht. Der gesamte Versuch wird über zwei Jahre laufen und voraussichtlich insgesamt eine Milliarde genetisch veränderte Mücken freisetzen ...

Wulin Secrets 2.0: Zu fortgeschritten, um angezeigt zu werden (vielleicht steckt es noch immer im Gehirn eines Wissenschaftlers)

Supermücke (Fotoquelle: Huanqiu.com)

Der obige Auszug ist nur ein kleiner Teil. Tatsächlich haben Wissenschaftler große Anstrengungen unternommen und verfügen über viele „einzigartige Kampfkunstfähigkeiten“. Doch diese einzigartigen Fähigkeiten scheinen auf ein Problem gestoßen zu sein: Die Gene der Mücken mutieren auch in der natürlichen Umgebung. Was soll ich tun?

3. Nachdem die Büchse der Pandora geöffnet wurde

Bei den oben genannten Experimenten gibt es immer einige Mücken, die die Angriffe verschiedener Kampfsportarten überleben. Im Laufe der Fortpflanzung können sie zu Supermücken werden, die gegen alle „Kampfkunstfähigkeiten“ immun sind. Die Folgen hiervon sind für den Menschen vermutlich unerträglich. Darüber hinaus sind weltweit mehr als 3.600 Mückenarten bekannt. Es ist wirklich schwierig, sie alle gleichzeitig zu besiegen.

Wenn Mücken durch die Veränderung ihrer Gene verschiedene „Kampfkunst“-Angriffe überleben können, sollten auch andere Schädlinge dazu in der Lage sein. Die Gentechnik ist wie eine Büchse der Pandora. Es lässt sich mit menschlicher Kraft öffnen, aber was springt nach dem Öffnen aus der Schachtel? Haben Menschen die Fähigkeit, den Verlauf von Ereignissen zu kontrollieren? Diese kennen wir nicht.

Mücken sind in der Tat lästig, aber Zhuangzi sagte einmal, dass Himmel und Erde von großer Schönheit seien, aber nicht miteinander sprachen, dass die vier Jahreszeiten klare Gesetze hätten, über die man aber nicht sprechen könne, und dass alle Dinge ihre eigene Logik hätten, aber nichts darüber sagten. Derzeit haben wir keine Möglichkeit, die Mücken mithilfe der Gentechnik vollständig auszurotten. Vielleicht gibt es einen Grund, warum es Mücken gibt.

Quellen:

Kyrou K, Hammond AM, Galizi R, et al. Ein CRISPR-Cas9-Genantrieb, der auf Doppelgeschlechtlichkeit abzielt, führt zu einer vollständigen Populationsunterdrückung bei in Käfigen gehaltenen Anopheles-gambiae-Mücken[J]. Nature Biotechnology, 2018, 36.

Seite ML . Genwerkzeug könnte Malaria-Ausbreitung stoppen[J]. The New Scientist, 2018, 239(3197):10.

Felipe J. Colón-González, Maquins Odhiambo Sewe, Adrian M. Tompkins, et al. Projektion des Risikos von durch Mücken übertragenen Krankheiten in einer wärmeren und dichter besiedelten Welt: eine vergleichende Modellierungsstudie mit mehreren Modellen und Szenarien, The Lancet Planetary Health, 2021, 5, e404.

Fang, Janet. Ökologie: Eine Welt ohne Mücken.[J]. Nature, 2010, 466(7305):432-434.