Повышение точности мониторинга комаров-переносчиков

Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) разработали интегративный подход, повышающий точность мониторинга и контроля популяций комаров.

Многие трансмиссивные болезни передаются кровососущими насекомыми, такими как комары. Понимание рисков передачи требует знания о потенциальных переносчиках в регионе. В исследовании показаны ограничения стандартных методов мониторинга сообществ комаров и их идентификации, которые приводят к неточной картине структуры сообществ в разных средах обитания.

Для решения проблемы учёные применили двухкомпонентную стратегию:

1. Улучшение отбора проб за счёт включения личиночных стадий комаров.
2. Идентификация видов с использованием коротких последовательностей ДНК (мини-штрихкодов), полученных с помощью платформы секвенирования нового поколения (NGS).

Повышение точности данных может снизить каскад ошибок в последующих анализах для экологических исследований и эпидемиологического надзора. Подход потенциально применим и к другим кровососущим насекомым медицинского значения, таким как мокрецы и москиты.

Результаты опубликованы в Journal of Applied Ecology 5 августа 2021 года.

Снижение каскада ошибок за счёт повышения точности данных

Традиционные оценки разнообразия комаров обычно основаны на отлове взрослых самок. Однако это даёт смещённый снимок сообщества, так как личиночные стадии упускаются из виду.

Включение проб личинок комаров на различных полевых участках в Сингапуре улучшило общую оценку разнообразия на 38% по сравнению с данными только по взрослым особям. Это способствует формированию базовых знаний о потенциальных переносчиках, так как некоторые из этих видов комаров в других странах являются носителями патогенов. Отбор личинок также облегчает целевой контроль видов на личиночной стадии.

Идентификация комаров по внешним признакам затруднена из-за морфологического сходства видов и вариаций внутри видов. Команда показала, что использование мини-штрихкодов ДНК позволяет дифференцировать сложные для визуальной идентификации группы, такие как Aedes (Downsiomyia), комплекс Anopheles barbirostris и Culex (Lophoceraomyia). Исследователи NUS впервые успешно применили мини-штрихкоды для комаров, продемонстрировав их пользу для снижения ошибок идентификации. Этот метод также позволяет работать с повреждёнными образцами.

Работа в фрагментированном ландшафте

«Быстрая урбанизация и изменения в землепользовании в Сингапуре привели к сильной фрагментации ландшафта, что увеличивает зоны контакта между лесами и густонаселёнными городскими пространствами. Наш подход играет решающую роль в улучшении понимания разнообразия и состава разных видов и может помочь в раннем обнаружении угроз и разработке подходящих стратегий управления», — пояснила руководитель исследования ассистент-профессор Налини Пуниамурти.

Команда планирует изучить передачу болезней через комаров, анализируя репродуктивные признаки видов, а также с помощью инструментов популяционной геномики исследовать миграцию видов между городской средой и лесами. Также запланированы дальнейшие работы по масштабированию возможностей идентификации видов с помощью ДНК-штрихкодирования и внедрению интегративного подхода в практику.