马拉维湖慈鲷作为蚊虫生物防治剂的潜力研究:Metriaclima callainos与Cynotilapia afra的幼虫捕食效能分析
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时间:2025年10月10日
来源:Malaria Journal 3
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本研究针对马拉维等非洲地区疟疾防控中杀虫剂耐药性加剧的挑战,探索以本地鱼类作为生物防治媒介的可行性。研究人员通过实验室实验评估了马拉维湖两种特有慈鲷——Metriaclima callainos和Cynotilapia afra——对冈比亚按蚊(Anopheles gambiae s.s.)幼虫的捕食潜力。结果显示,M. callainos在24小时内捕食883.4±66.7只四龄幼虫,C. afra捕食247.5±25.2只,且其捕食行为不受替代饵料影响。该研究为利用本土鱼类进行可持续蚊虫控制提供了关键实验依据,对推动生物防蚊策略在疟疾流行区的应用具有重要意义。
疟疾至今仍是撒哈拉以南非洲地区最严重的公共卫生问题之一,其中马拉维每年记录约481万病例。尽管采取了多种防控措施,但由于杀虫剂耐药性的日益严重和化学防治带来的环境问题,蚊媒控制依然面临巨大挑战。在这一背景下,幼虫源管理(Larval Source Management, LSM)作为综合蚊控策略的重要组成部分,逐渐受到重视。然而,马拉维目前尚未开发生物防治方法,尤其是利用本土鱼类控制蚊虫幼虫。为此,本研究首次聚焦于马拉维湖两种特有慈鲷——Metriaclima callainos和Cynotilapia afra,评估它们作为潜在生物防治剂的能力。
这项研究发表于《Malaria Journal》,旨在探索这两种鱼对冈比亚按蚊(Anopheles gambiae sensu stricto,Kisumu品系)幼虫的捕食行为,及其在不同实验条件下的摄食偏好,为后续田间应用提供理论依据。
为开展此项研究,作者主要采用了以下几种关键技术方法:实验在实验室条件下进行,使用4升塑料容器,水体来源于地下井水;通过24小时生物测定法评估鱼类对四龄幼虫的捕食率;在有无替代饵料(浮游动物和鱼薄片)条件下测试捕食选择性;并分阶段比较鱼类对二龄幼虫、四龄幼虫和蛹的捕食差异。实验鱼来自马拉维湖自然种群,由专业潜水员采集,并在实验前进行驯化和饥饿处理。冈比亚按蚊由马拉维健康科学大学疟疾警报中心昆虫饲养室提供。
捕食效能测定
在24小时生物测定中,M. callainos 平均摄食883.4±66.7只四龄幼虫,而C. afra 为247.5±25.2只,两者存在显著差异(p=0.038)。鱼体体重和标准体长均显著影响摄食量,说明个体较大的鱼具有更高的捕食能力。
替代饵料条件下的捕食行为
在同时提供蚊幼虫与浮游动物或鱼薄片的情况下,两种鱼对蚊幼虫的捕食未受显著影响。M. callainos 在幼虫单独组、加鱼薄片组和加浮游动物组分别摄食139±4、125±9和130±7.5只幼虫;C. afra 则分别为28.1±3.5、25.7±4.0和27.3±2.6只。这一结果表明,这两种鱼在面对多种食物来源时仍偏好捕食蚊幼虫。
发育阶段特异性捕食
M. callainos 对四龄幼虫和蛹表现出明显偏好,摄食量显著高于二龄幼虫(p=0.016)。相反,C. afra 对各发育阶段(L2、L4和蛹)的捕食无显著差异(p=0.071),说明其摄食行为不具有明显的阶段选择性。
本研究得出结论,在实验室条件下,两种马拉维湖慈鲷——M. callainos 和 C. afra 表现出较强的幼虫捕食潜力,尤其M. callainos效能显著,且其捕食行为不受其他饵料存在的影响。这一发现为将本土鱼类纳入蚊虫生物防治提供了重要依据,有望减少对化学杀虫剂的依赖,延缓抗药性发展,并降低环境毒性。研究者建议下一步应开展田间试验,评估这些鱼在自然水体(如稻田、鱼塘等)中的实际防蚊效果,同时进一步筛选马拉维湖中其他具有类似潜力的慈鲷物种,为发展可持续、环境友好的疟疾防控策略提供更多选择。
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