美國野外將釋放10億隻轉基因蚊子,專家:恐將製造更強的變異蚊子

大千世界 2021/05/25 檢舉 我要評論
 

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文/天空之城團隊

 

近日,美國媒體報導稱,佛羅里達和德克薩斯即將釋放10億隻蚊子,目前,經有工作人員在6位佛羅里達礁島群居民家的院子裡進行了第一批投放。

美國釋放的轉基因蚊子是來自倫敦的實驗室中培育的轉基因埃及伊蚊,被命名為OX5034,它們都是不會咬人的雄性蚊子,帶有兩種特殊基因,一種是在特殊紅光下發出螢光的標記基因,另一種是「自我限制」基因。

當轉基因蚊子被釋放到野外,並跟野生雌性埃及伊蚊繁衍後,會將這種基因遺傳給後代,最終的結果是,後代中的雌性蚊子在成年之前就會離去,經過一代又一代,雌性蚊子數量逐漸減少,最終達到控制蚊子數量的目標。

美國為什麼想要控制蚊子數量

之所以美國想要控制蚊子數量,是因為蚊子是目前對人類最危害的生物(病毒是否屬於生物還有爭議),蚊子是瘧疾、登革熱、黃熱病等疾病的載體,以登革熱為例,20世紀60年代以來,登革熱患者數目一直在顯著上升,每年有5000萬至5.28億人感染,大約25000人倒下。登革熱的流行區域主要在熱帶和亞熱帶地區,其潛在感染人口數量在25-30億,占世界總人口的百分之四十。

根據統計,每年因為蚊子離去的人數平均超過72.5萬人,此外每年還會使2億多人在數天內重傷。2015年蚊子更是奪走了全球83萬人。

而隨著全球變暖,蚊子們也開始擴張自己的地盤了,它們帶著各種疾病四處為虐,在過去五年中,數千例登革熱(熱帶病例)出現在了美國。長久以來,DDT(一種農藥)一直用於控制蚊群數量,可是如今它已經被廣泛的禁止使用。而且,許多科學家都認為蚊子已經快速建立起對殺蟲劑的抗性了,這就是為什麼對抗蚊子的戰場轉移到了基因領域。

目前的轉基因蚊子專案採用的是「昆蟲顯性致ㄙˇ釋放技術」(release of insects carrying a dominant lethal, RIDL)。

這種技術簡單來說呢,就是一種遺傳工程的方法:研究人員在蚊子的體外連接蚊子的一些遺傳物質元件(轉座子、特異啟動子、顯性致ㄙˇ基因、轉錄啟動域、螢光標記等),構建出一個複合轉座子(TAC,transposonswith armed cassettes)。其活性開關由四環素控制(tetracycline)。在昆蟲轉座子的引導下,TAC[插·入]蚊子基因組,就形成了轉基因蚊子。

轉基因蚊子仍有爭議

不過通過轉基因蚊子達到生物防控的目的,在科學界來說,還有很大的爭議,科學家認為自然有其自己的生態調節功能,蚊子對於環境的適應能力非常強,我們無法完全解讀蚊子及其攜帶的疾病會如何適應這樣的實驗環境,瘧疾或其它病菌也可能會產生變種。

英國的一家公司曾改造出了一種蚊子變種——它們必須在一定劑量的四環素下才能存活。在野外,這些四環素蚊子可以存活一段時間,並且可以通過交配將這種四環素基因傳遞到下一代中。在開曼群島上的實驗證明,英國這家公司改造的蚊子能在短短六個月內將蚊群數量減少百分八十。

但一名瘧疾專家把這個過程描述為「最終總是這些瘧原蟲獲勝的武裝鬥爭」。實驗中發現,四環素依賴的蚊子後代中有3%倖存了下來,這些倖存的蚊子又和其它野生蚊子繁殖,從而製造出更強的變異蚊子。

巴西的轉基因蚊子實驗也重複了這一結果,2013年以來,數千萬隻基因改造蚊被投放至巴西城市雅科比納,這些轉基因蚊子被命名為OX513A,它們會和野生蚊子繁衍,並且後代會不育,這樣能大幅降低當地野生伊蚊的數量,在持續投放了27個月之後,當地野生蚊子的總數下降了90%,然而科學家進行了三次採樣和基因分型之後發現, 樣本中本中大約10%到60%的個體擁有了來自OX513A的基因。這意味著,OX513A與野生雌蚊的後代不僅可育,還產生了不少擁有巴西、古巴、墨西哥的「三國混血」。這也意味著新型變異蚊子有可能比它們的父輩更強大,果然,又過了 18個月以後,抑制作用大大減弱,伊蚊數量又逐漸恢復到了原先的水準。

科學家擔心美國的釋放行為將導致這樣的結果產生。除此之外,一些科學家則擔心一方面改變生物基因可能會徹底破壞原本的自然界秩序,隨著水準基因轉移,蚋等生物都有可能產生同樣的變異,產生一些不幸的情況,比如幼蟲在孵化後不久就沒了。大群的昆蟲滅絕將導致鳥、蝙蝠、青蛙和魚等動物無處覓食,造成食物鏈的重大災難。另一方面,則擔心這種激進的嘗試最後會影響到人類本身,對人類產生反噬。

總結

自然界充滿了太多的未知性,人類想要改造自然,並不會一切都按照人類的既定想法進行,我們在嘗試用轉基因蚊來滅蚊的同時,也要進行更多的風險測評。

如何減少疾病在人類之中的傳播,而又對自然生態造成的影響最低。這是目前科學家還需要攻克的難題!

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