Экологи используют креветок в борьбе с опасным заболеванием
Эколог Джулио Де Лео избегает контакта с водой в нижнем бассейне реки Сенегал. Даже в жару свыше 100°F (≈38°C) он и его команда из Стэнфорда работают в полной экипировке, в то время как местные дети купаются в той же воде. Вероятно, они уже заражены шистосомозом (schistosomiasis, "schisto") — эндемичным паразитарным заболеванием. В 2014 году до 99% детей в некоторых деревнях были инфицированы.
Заболевание легко передаётся: при контакте кожи с заражённой водой в организм проникают паразитические черви, вызывающие проблемы от диареи до рака мочевого пузыря. CDC считает шистосомоз вторым по разрушительности паразитарным заболеванием после малярии; им заражены более 200 миллионов человек. Около 90% случаев приходится на Африку к югу от Сахары, но болезнь распространяется и достигла Средиземноморья.
Де Лео и его коллеги последнее десятилетие тестируют в Сенегале нестандартное решение: контроль заболевания через управление экосистемой. С 2012 года исследователи добавляли в воду поедающих улиток африканских речных креветок (African river prawns), пытаясь доказать, что хищник может разорвать жизненный цикл паразитов.
Сила природы
Проблема шистосомоза в Сенегале началась в 1986 году со строительством плотины Диама, которая заблокировала миграцию креветок. Без ключевого хищника популяции улиток взорвались. Каждый паразит, попавший в улитку, может привести к выходу 100 000 новых. В организме человека черви живут более 30 лет, откладывая до 2200 яиц в день.
Лекарство (празиквантел, praziquantel) существует, но оно не предотвращает повторное заражение, которое в эндемичных районах может произойти в тот же день.
Фантастические твари
Креветка стала потенциальным решением в 2009 году. Взрослые особи — крупные существа, активно охотящиеся на улиток (источник кальция для их экзоскелета). Эколог Сюзанна Соколов (UC Santa Barbara) начала проект в Сенегале, используя местный вид для биологического контроля (biological control) — метода, распространённого в сельском хозяйстве.
В 2012 году Де Лео и Соколов объединили усилия, чтобы проверить теорию на практике.
Испытания и растительность
Пилотное исследование показало, что в тестовой деревне с креветками тяжёлые инфекции сократились почти вдвое, а в контрольной деревне — утроились. Результаты 2015 года вызвали ажиотаж в научном сообществе.
Для масштабирования проекта команда получила грант на три года. Им пришлось изобретать инструменты с нуля (например, устройство из ПВХ и алюминия для отбора проб вместо кухонного сита) и столкнуться с непредвиденными сложностями. Со временем они обнаружили, что анализ растительности и среды обитания улиток с помощью спутниковых и дронных снимков лучше предсказывает риск заражения, чем физический сбор улиток. Этот метод теперь используется и для картирования риска малярии.
Укоренение
Несмотря на беспрецедентные знания о распределении улиток, масштабное внедрение креветок столкнулось с проблемами. Партнёры в Сенегале не смогли вырастить достаточное количество одомашненных креветок, а сток пестицидов с ферм сократил их популяцию. Без достаточного количества хищников и финансирования биологический контроль не дал ожидаемого прорыва.
Тем не менее, работа команды принесла фундаментальные результаты. В 2022 году ВОЗ добавила контроль популяции улиток в план по искоренению шистосомоза. Де Лео продолжает исследования, рассматривая в качестве потенциальных хищников сомов, двоякодышащих рыб и даже уток.
Он и его коллеги расширяют исследования биологического контроля в Сенегале, Мадагаскаре и Кот-д'Ивуаре. В Стэнфорде создана программа по экологии заболеваний, здоровью и окружающей среде (program for disease ecology, health and the environment) для поддержки междисциплинарных исследований, использующих экологию для улучшения здоровья человека.