Ради спасения вымирающих птиц гавайским комарам устроили бактериальный геноцид

Специалисты по охране природы выпустили на острове Мауи в Гавайском архипелаге 10 миллионов комаров Culex quinquefasciatus, зараженных бактерией из рода Wolbachia. Согласно плану, они должны спариться с местными самками, в организмах которых живут представители другого штамма вольбахии. В результате комарихи отложат яйца, которые не смогут нормально развиваться, и в следующем поколении популяция этих инвазивных насекомых сократится. Как сообщает The Guardian, цель этого проекта — спасение гавайских цветочниц. Многие виды этих эндемичных певчих птиц оказались на грани полного исчезновения из-за того, что массово умирают от переносимых С. quinquefasciatus болезней. Если борьба с комарами окажется успешной, цветочницы получат шанс на выживание.

Когда-то на Гавайских островах обитали около 60 видов цветочниц — певчих птиц из семейства вьюрковых (Fringillidae). Они занимали разнообразные экологические ниши: одни питались семенами, другие нектаром, а третьи — насекомыми и улитками. Однако после того, как архипелаг колонизировали полинезийцы и, позднее, европейцы, гавайские цветочницы начали вымирать из-за охоты, распространения инвазивных хищников и вырубки лесов. А самой серьезной проблемой для них стали случайно завезенные в XIX веке комары Culex quinquefasciatus, которые переносили птичью малярию и птичью оспу. У цветочниц не было иммунитета от этих болезней, поэтому они массово умирали от них, часто после одного укуса зараженного насекомого. Это привело к исчезновению целого ряда видов.

До наших дней дожили лишь 17 видов гавайских цветочниц. Некоторые из них, например, малиновая апапане (Himatione sanguinea), выработали частичный иммунитет к новым инфекциям. Однако большинство видов сохранились лишь благодаря тому, что обитали в горных лесах на высоте 1200-1500 метров над уровнем моря, где слишком холодно для инвазивных комаров. К сожалению, в последние десятилетия эти убежища быстро исчезают. Из-за антропогенного изменения климата на возвышенностях Гавайев становится теплее, благодаря чему комары теперь поднимаются все выше и приносят с собой малярию и оспу. В результате цветочницы начали в большом количестве гибнуть из-за болезней даже в горных лесах. При этом несколько их видов рискуют вымереть в течение ближайшего десятилетия. Хуже всего обстоят дела у акикики (Oreomystis bairdi) с острова Кауаи: если в 2018 году численность этих пернатых составляла 454 особи, то к 2023 году сократилась до пяти. А в 2024 году в дикой природе оставался всего один представитель вида (еще около 40 содержатся в неволе).

Несколько лет назад ученые начали разработку плана по спасению гавайских цветочниц. Они пришли к выводу, что единственный способ не допустить вымирания этих птиц в природе — существенно сократить численность инвазивных комаров. Из нескольких возможных подходов был выбран один: использование бактерий из рода Wolbachia, которые живут в организмах многих видов насекомых и регулируют численность хозяев, управляя успехом их размножения. Самка комара, зараженная определенным штаммом вольбахии, может оставить потомство, только если спарится с самцом, который несет точно такой же штамм (или полностью свободен от этой бактерии). В противном случае яйца, отложенные ей после оплодотворения, не будут развиваться. А поскольку комарихи спариваются лишь один раз в жизни, то второго шанса на размножения у нее уже не будет.

Таким образом, если в большом количестве выпустить комаров-самцов, зараженных определенным штаммом вольбахии, в места, где живут самки — носительницы другого штамма этой бактерии, то из-за несовместимости партнеров численность следующего поколения будет ниже. Как показывают полевые эксперименты в Китае, Мексике, Австралии, США и некоторых других странах, такой подход позволяет значительно сократить популяции разных видов комаров. Если применить его на Гавайях против C. quinquefasciatus, возможно, этих комаров здесь станет меньше, благодаря чему местные птицы будут намного реже погибать от инфекций и получат шанс восстановить численность.

Осенью 2023 года план по спасению гавайских птиц от комаров наконец стал воплощаться в жизнь. Сначала специалисты по охране природы вывели миллионы самцов C. quinquefasciatus, зараженных иным штаммом вольбахии, нежели их гавайские сородичи. Затем их начали выпускать в горных лесах национального парка Халеакала на острова Мауи. Насекомых сбрасывали с вертолетов и дронов, примерно по 250000 особей в неделю. К настоящему времени в природе оказалось около 10 миллионов зараженных комаров. Следует отметить, что риски такого подхода минимальны: в отличие от инсектицидов, он воздействует на единственный вид насекомых и не затрагивает остальные; кроме того, выпускаемые в большом количестве комары-самцы не кусаются и не пьют кровь, так что не могут переносить болезни птицам и другим животным.

Специалисты отмечают, что хотя вольбахии уже зарекомендовали себя как действенное средство борьбы с комарами, переносящими человеческие инфекции, в природоохранном проекте этих бактерий применяют впервые. Насколько эффективным окажется такой подход, станет понятно в конце лета. Обычно в этот период численность комаров на Гавайях резко увеличивается, но если бактерии сработают, то ученые, напротив, увидят сокращение популяции. В случае успеха вольбахий в теории можно будет использовать, чтобы очистить от С. quinquefasciatus и сделать пригодными для цветочниц обширные участки леса или даже целые острова Гавайского архипелага.

Цветочницы — далеко не единственные птицы Гавайского архипелага, пострадавшие от человеческой деятельности. Например, гавайские вороны (Corvus hawaiiensis) полностью вымерли в природе из-за распространения инвазивных хищников, разрушения среды обитания и болезней. Две попытки вернуть этих птиц в родные леса закончились неудачно. Тем не менее, орнитологи планируют продолжить работы по реинтродукции гавайских ворон.