Kampf gegen Stechmücken: Roboter sortieren Insekten, Drohnen setzen sie aus

Auch 2024 sind von Stechmücken übertragene Krankheiten nicht ausgerottet – im Gegenteil, sie verbreiten sich sogar in neue Regionen. Gerne wird vergessen, dass es beispielsweise Malaria einst auch in Europa gab. Die Klimaerwärmung und der unerwünschte Import von Insektenarten aus dem Süden tun ihr Übriges. Da wäre es gut, schneller und gezielter gegen Moskitos vorzugehen. Zwei Forschergruppen haben nun Technologien vorgeschlagen, die dabei helfen könnten: Sie setzen sowohl auf neuartige Robotiksysteme zur Sortierung der Tiere als auch auf unbemannte Fluggeräte, sprich: Drohnen.

Roboter sucht passende Tiere aus

Es hat sich schon vor Jahrzehnten gezeigt, dass eine der erfolgversprechendsten Methoden, die Übertragung von Krankheiten durch Insekten zu unterbinden, der direkte Eingriff in Populationen ist. Dabei wird nicht etwa versucht, Moskitos komplett auszurotten – was schwerlich möglich ist. Stattdessen werden Veränderungen in die Tiere eingebracht, sie beispielsweise so behandelt, dass sie sich nicht fortpflanzen können oder mit Bakterien gearbeitet, die wiederum die von ihnen getragenen Parasiten oder Viren bekämpfen.

In den meisten Fällen müssen dazu aber zunächst die richtigen Tiere gefunden werden: Je nach Bekämpfungsart müssen das männliche oder weibliche Tiere sein. Die Sortierung mit aktuellen Techniken, die teilweise noch per Hand geschieht, ist jedoch extrem mühsam.

Ein chinesisches Forscherteam um Jun-Tao Gong von Guangzhou Wolbaki Biotech sowie Kollegne um Wadaka Mamai am IAEA Centre of Nuclear Techniques in Food and Agriculture in Wien haben nun einen robotischen Puppensortierer entwickelt. Das System arbeitet nahezu vollständig automatisiert und wurde bereits mit drei Moskitoarten getestet. Es soll bis zu 17 Mal schneller sein als aktuelle Prozesse und pro Tag Millionen Tiere verarbeiten können.

Sollte sich der aktuelle Prototyp skalieren lassen, sei denkbar, dass eine einzelne Person, die mehrere Maschinen gleichzeitig bedient, bis zu 16 Millionen Tiere eines Geschlechts pro Tag erzeugen könnte – mit einer sehr geringen Fehltrefferrate von 0,5 Prozent. Bei der Erzeugung steriler Moskitos könne so ein "lange existierender Flaschenhals" überwunden werden, so die Forscher. Die meisten der Mücken hätten den Sortierprozess unbeschadet überstanden. In China wurde dazu bereits ein erfolgreicher Feldtest abgeschlossen, der dabei half, eine natürliche Population zurückzudrängen.

Raus mit den Mücken

Doch was tun mit den veränderten Tieren, wie gelangen sie am besten ins Zielgebiet? Ein Team um Ya-Hsun Lin und Kollegen hat im Rahmen des World Mosquito Program, das von Australien aus gesteuert wird, nun ein neuartiges System zur Ausbringung entwickelt, das auf Drohnen setzt. Diese könnten deutlich verlustfreier arbeiten als bisherige Freisetzungstechnologien, die etwa vom Flugzeug aus arbeiten. Dass die Technik funktioniert, wurde zur Bekämpfung von Dengue-Fieber auf Fiji in zwei Feldversuchen demonstriert. Pro Ladung lassen sich 160.000 Stechmücken auch in entfernten Orten aussetzen. Die Tiere der Art Aedes aegypti wurden vorher mit dem Bakterium Wolbachia so behandelt, dass das Dengue-Virus in ihnen blockiert wird.

Weibliche Moskitos geben Wolbachia an ihre Nachkommen weiter. Damit sie das auch an ihre Brüder und Schwestern in der natürlichen Population tun, müssen sie zunächst dorthin gebracht werden. In Dschungelregionen oder Bereichen eines Landes, die sich nicht über die Straße oder den Seeweg erreichen lassen, kann das schwer sein. Das System von Lin und Co. ist so ausgelegt, dass es die Tiere über ein integriertes Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssystem möglichst lange am Leben hält. Dann wird es an den Zielort geflogen. Dort lassen sich dann jeweils 150 Tiere pro "Dosis" aussetzen.

Das System konnte auf Fiji eine erfolgreiche Population in einem Bereich von zwei Quadratkilometern etablieren. "Innovationen und neue Technologien wie diese Vorrichtung zur Freisetzung aus der Luft sind von entscheidender Bedeutung für die Verbesserung der Fähigkeiten und Kapazitäten in unserem integrierten Kampf zur weltweiten Eindämmung der Dengue-Übertragung", kommentierte der Moskito-Forscher Jacob Crawford im Science-Robotics-Journal, das Lins Paper veröffentlicht hat. Das System könnte sich auch gegen andere Moskito-übertragene Krankheiten einsetzen lassen, sagen die Forscher. Dazu gehören Zika und Chikungunyafieber, die ebenfalls von Aedes aegypti verbreitet werden.

(bsc)