Самки мухи цеце спариваются один раз в жизни, что дает возможность контролировать размеры популяции этих вредных насекомых. Так у самки, которая спаривается с бесплодным самцом, не будет потомства. При контроле достаточного количества спариваний, в результате можно снизить их популяцию, следовательно, снизить уровень заболеваемости сонной болезни среди людей и крупного рогатого скота.
Исследование, проводимое в Сенегале, показало, что эта идея осуществима. За последние пять лет самцы мухи цеце, стерилизованные с использованием гамма-лучей, выпускались три раза в неделю в зараженные районы. Это позволило снизить местную популяцию мух на 98%, с соответствующим снижением заболеваемости сонной болезнью. Но такие проекты требуют огромного количества стерильных самцов, которых нужно разводить и доставлять своевременно, а это сложно.
Одна из проблем, заключается в том, что разведение самцов неизбежно затрагивает и размножение самок. Сортировка по половой принадлежности необходима для того чтобы производить облучение исключительно самцов. Элементарное облучение обоих полов вызывает проблемы, поскольку для стерилизации самок требуется более высокая доза облучения, которая может вызвать гибель самцов. Сортировка Цеце заключается в выжидании, пока мухи не вылупятся из куколок. Одновременно охлаждая их, чтобы уменьшить метаболизм и, следовательно, их активность. Отделение самцов от самок производится вручную при помощи кисточки. Самец отличается от самки наличием усиков, что помогает его идентифицировать. Этот процесс является эффективным, но трудозатратным и занимающим много времени. Зелда Моран из Колумбийского университета, считает, что есть способ лучше.
В 2014 году г-жа Моран, которая в то время была исследователем в энтомологической лаборатории Международного агентства по атомной энергии, в Вене, выполняя подобную работу, заметила, что куколки самки и самца цеце развиваются по-разному. Взрослые мухи появляются из куколок через 30 дней после окукливания. Хотя куколки мухи цеце непрозрачны, мисс Моран обнаружила, что в определенных условиях освещения, например в инфракрасных лучах, можно было заметить, что крылья насекомых начали темнеть. В случае с самками это происходит примерно через 25-26 дней после окукливания. В случае с самцами это происходит позже: через 27-29 дней после окукливания. В принципе, это дает возможность сортировать мух, прежде чем они выйдут из их куколок.
Применять данный метод пришлось до тех пор, пока г-жа Моран случайно не познакомилась с доктором Сабольч Марка, астрофизиком Колумбии. В то время д-р Марка использовал машинное обучение, чтобы найти закономерности в огромных группах астрофизических данных. Он предложил применить аналогичный процесс к половому определению куколок.
Сначала, доктор Марка и его коллеги использовали инфракрасный сканер для создания изображений большого количества куколок. Затем они использовали эти изображения для обучения компьютерному алгоритму, чтобы решить, определяется ли куколка как мужская, женская или еще не сформировавшаяся. Это также позволяет отделить мертвых особей от из живых. Машинное обучение позволило автоматически сортировать живых куколок самцов от остальных, при помощи воздушных пузырей или струек воды, с целью отсеять нежелательных особей. Таким образом, отдельные особи могут быть облучены и выпущены на свободу.
Машинное обучение должно упростить стерилизацию самцов для таких проектов, как проект в Сенегале. Возможно его можно применять и на других видах. Если бы определение полов путем машинного обучения могла быть применена к другим насекомым, например, к комарам, такие болезни, как малярия и лихорадка денге, также могли бы быть подконтрольны человеку.
Комментарии (24)
Togran
01.09.2018 12:30А ещё неясно, в чём проблема выпускать нормально облучённых самцов и полуоблучённых самок
Koneru
01.09.2018 13:03Полуоблученные самки могут размножаться.
Charg
01.09.2018 15:55Ну и почему это проблема? Если «зафлудить» пространство бесплодными самцами — размножаться у них всё равно не получится.
solariserj
01.09.2018 17:28Так дикие самки все равно будут размножаться, атака производится на диких самок, и эффект от домашних бесплодных самцов (если выпускать с плодовитыми самками )будет перебит домашними самками.
Jeka178RUS
01.09.2018 16:42И еще не понятно почему нельзя выпускать облученных самок и сдохших самцов не жалко
Frankenstine
01.09.2018 20:06Вероятно самцы спариваются более одного раза за сезон, поэтому выпустив лишь дополнительное количество стерильных самок, вы не сократите популяцию.
Кстати, в статье заявляется, будто, цитирую,
Самки мухи цеце спариваются один раз в жизни
в то время как википедия говорит, что
За свою жизнь муха рождает личинок 8—10 раз
Вероятно, в оригинале было «один раз за сезон» (или цикл размножения, я не в курсе), если только муха не рожает личинок используя запасание спермы.MTyrz
01.09.2018 23:26У насекомых размножение очень вариабельное.
Муравьиная царица, например, у большинства муравьев спаривается ровно один раз в жизни. И этого хватает на целый муравейник.Frankenstine
02.09.2018 00:11Так муравьиная матка как раз и хранит полученную сперму всю жизнь. Как там у цеце, вот в чём вопрос.
MTyrz
02.09.2018 00:39Да, что-то у меня приступ капитанства.
В общем случае пишут, что:
— Спаривание происходит один раз в жизни.
— Рождение личинок (по одной) происходит несколько раз, порядка десяти, с примерно двухнедельным перерывом.
— Личинки рождаются готовыми к окукливанию: а вот это уже достаточно нетипично. Видимо, развиваются на запасе крови — и тогда питаться муха должна столько раз, сколько рождает личинок.
Исходя из этого: либо запас спермы, либо поочередное развитие оплодотворенных яйцеклеток.
Lazytech
02.09.2018 05:12Вероятно, в оригинале было «один раз за сезон» (или цикл размножения, я не в курсе), если только муха не рожает личинок используя запасание спермы.
В оригинале говорится примерно то же, что в переводе.
Оригинал:
FEMALE tsetse flies mate for life. Or, to put it more accurately, they mate once in a lifetime. That gives those who would control these pests an opportunity.
Перевод:
Самки мухи цеце спариваются один раз в жизни, что дает возможность контролировать размеры популяции этих вредных насекомых.
SanekPlus
01.09.2018 14:05В США так муху уничтожили, которая откладывает яйца под кожу.
Клещей бы так зачистить.snp
01.09.2018 19:34Что это за муха? Возможно, вы имеете в виду овода?
SanekPlus
01.09.2018 19:59Bot Fly или Botflies вроде называется.
Водится в Южной Америке и была еще в каком-то штате США, не помню в каком, но ее извели способом описываемым в статье, только без машинной обучения. :)Nick_Shl
01.09.2018 23:56Ничего не извели. На канале товарища Shawn Woods(обозревает разные мышеловки для борьбы с грызунами) есть много видео где грызуны оказываются с личинками этой мухи. Вот пример: youtube.com/watch?v=jg4axMy72eU
SanekPlus
02.09.2018 11:17Не знаю, может он не в том штате :)) Я смотрел по дискавери или по NG не помню.
Lazytech
01.09.2018 14:51Машинное обучение помогает контролировать процесс размножения мух цеце, тем самым снижая уровень заболеваемости сонной [болезнью]
Перевод названия статьи длинноват. Предлагаю вариант покороче:
Машинное обучение поможет сократить популяцию мух цеце, чтобы снизить уровень заболеваемости сонной болезнью
MikhailSA Автор
01.09.2018 14:58Спасибо. Не заметил при опубликовании, что заголовок был автоматически урезан.
Samoglas
01.09.2018 20:35+1… крылья насекомых начали темнеть. В случае с самками это происходит примерно через 25-26 дней после окукливания. В случае мужчин это происходит позже: через 27-29 дней после окукливания.
Я уже давно окуклился, где же мои потемневшие крылья? (:
У Вас словно бы отрывок из "Жизни насекомых" Пелевина получился.
Не мужчин, самцов, конечно же.Serge78rus
01.09.2018 23:00где же мои потемневшие крылья? (:
может микроэлементов каких в организме не хватает, а может грешили много.
Serge78rus
01.09.2018 22:50Мы давно привыкли к тому, что сбываются предсказания писателей-фантастов. Теперь начали претворятся в жизнь идеи сатириков — это же у Жванецкого было о снижении поголовья комаров в сибирской тайге путем стерилизации самцов
Ryppka
02.09.2018 21:32исследователем в энтомологической лаборатории Международного агентства по атомной энергии
Звучит круто — чем только не занимаются в Международном агенстве по атомной (может быть, все-таки ядерной?) энергии…MikhailSA Автор
02.09.2018 22:07Нет, не ядерной. Перевод корректный.
Прежде чем писать комментарий стоило бы почитать Википедию. Там целая статья о Международном агентстве по атомной энергии.
Hardcoin
Сама идея классная, а вот цифр маловато. Например, не ясно, сколько всего выпускают самцов. И какая заболеваемость до и после.