
城市鼠类正在演化出对常用灭鼠剂的遗传防御机制,这给传统的害虫防治带来了严峻挑战。
一只食毒后幸存的老鼠,其意义远不止于逃脱陷阱。它可能将这种生存优势传递给下一代。
在美国东北部各大城市,这种可能性正变得日益突出。当地的害虫防治专业人员报告称,一些鼠害对标准处理方法不再产生预期效果。
罗格斯大学的研究人员现已发现证据,表明遗传抗性可能是导致这一问题的原因之一。在一项针对城市鼠类的研究中,84%的受检家鼠携带至少一种与灭鼠剂抗性相关的基因突变。
这些发现表明,几十年的化学控制可能正在以某种方式塑造鼠类种群,使得一些毒药的可靠性降低。这项研究成果已发表在国际期刊《害虫管理科学》(Pest Management Science)上。
该研究的第一作者、罗格斯大学环境与生物科学学院昆虫学系的博士后研究员Jin-Jia Yu表示:“害虫管理专业人员经常告诉我们,尽管他们使用了有效的灭鼠剂,但在某些地区,鼠害控制正变得越来越困难。我希望了解这种情况是否正在美国东北部,特别是大都市区发生,以及问题的普遍程度。”
Yu博士在Changlu Wang教授的实验室工作,Wang教授是昆虫学系的推广专家,也是包括鼠类、蟑螂和臭虫在内的城市害虫领域的领先专家。
研究团队分析了从纽约、新泽西、宾夕法尼亚和华盛顿特区等城市地区采集的147只家鼠和143只褐家鼠的DNA样本。
研究人员重点关注了一个名为Vkorc1的基因。该基因参与了抗凝血灭鼠剂的作用生物途径,这类灭鼠剂通过干扰血液凝固来发挥作用,是美国最常用的鼠类控制化学品之一。
Vkorc1基因的某些变化可以降低这些毒药的效果,从而使暴露的动物得以存活。
在受检的家鼠中,84%的个体携带该基因的至少一种突变。其中,近70%的突变已被证实有助于家鼠抵抗常用的灭鼠剂。
这种模式在褐家鼠中则不那么明显。约35%的褐家鼠携带相同基因的突变,但其中许多变异的生物学效应仍不确定。
Yu博士指出:“我们发现家鼠的抗药性似乎比许多人意识到的要普遍得多。褐家鼠也携带基因突变,但科学家们尚不清楚这些突变是否会影响褐家鼠对灭鼠剂的敏感性。”
研究人员还识别出了一些以前未在家鼠或褐家鼠中记录过的基因变异。
这些变异是否会增加抗性仍是未知数。基因筛查可以揭示突变的存在,但通常需要额外的实验室工作来确定其在暴露后对生存的影响强度。
这项研究的启动源于与害虫防治专业人员多年的讨论,他们描述了尽管反复处理,鼠害仍旧反复出现的情况。这些报告引出了一个更广泛的问题:控制失败是否仅由诱饵放置、卫生条件和鼠类行为引起,还是动物本身变得不那么脆弱了?
新的研究结果表明,在许多家鼠种群中,遗传学可能是答案的重要组成部分。
灭鼠剂抗性是人类压力下进化的一个例子。
当一个种群反复暴露于同一种毒药时,具有保护性突变的动物更有可能存活并繁殖。经过多代后,这些突变会变得越来越普遍。
并非所有处理失败都由抗性引起。鼠类可能避开诱饵,找到其他食物来源,通过未密封的缝隙进入,或在处理后重新定殖。糟糕的卫生条件和易于获取的庇护所也可能导致鼠害持续存在。
然而,抗性会使这些现有问题变得更难解决。一个曾经可靠的诱饵计划可能会清除易感动物,而留下更具耐受性的个体。
罗格斯大学的研究人员发现,家鼠携带已知抗性突变的可能性似乎高于褐家鼠。
行为差异可能有助于解释这种差异。家鼠倾向于迅速探索不熟悉的食物,这会增加它们接触毒饵的机会。这种反复暴露可能会对家鼠种群产生更强的进化压力。
而褐家鼠对不熟悉的食物和物体通常更为谨慎。这种被称为“新物恐惧症”的行为,即使在没有遗传抗性的情况下,也可能使它们难以被诱捕或诱食。
Yu博士说:“褐家鼠非常聪明。它们会多次接近新的食物,然后才真正取食或接触诱饵。”
这种犹豫可以保护褐家鼠免受即时暴露,而家鼠可能更频繁地接触灭鼠剂,因此面临更强的抗性选择压力。
鼠类不仅仅带来不便。它们会污染食物,破坏电线和建筑物,并携带病原体和寄生虫。
在人口稠密的城市,即使控制效果的轻微下降也可能产生更广泛的后果。鼠害可能持续更长时间,需要更多人力清除,并导致更多地使用化学处理。
Yu博士表示:“这项研究提供了美国东北部灭鼠剂抗性的一些初步信息。通过了解突变的普遍程度以及抗性存在的位置,害虫管理专业人员和公共卫生机构可以就如何控制鼠类做出更好的决策。”
这些发现也可能有助于解释为什么在某个社区有效的处理方法在另一个社区效果不佳。城市鼠类种群通常高度局部化,抗性可能因先前的暴露和繁殖模式而异。
Wang教授表示,研究结果强化了超越过度依赖毒药策略的必要性。
Wang教授说:“鼠类不仅仅是烦恼。随着抗性变得越来越普遍,使用基于科学的管理策略来保护公共卫生和环境变得更加重要。”
一种更广泛的方法,通常称为综合虫害管理(IPM),结合了多种方法,而不是仅仅依赖单一化学品。这些方法可能包括堵塞管道和门周围的缝隙、清除食物和水源、改善垃圾储存、减少杂物、监测活动以及适时使用陷阱。
其目标不仅是杀死现有鼠类,更是使建筑物及周边区域不适合它们生存。
他补充说:“像这样的研究有助于我们了解鼠类种群如何变化,以及我们的管理策略需要如何随之演变。”
研究人员希望基因信息最终能帮助害虫防治专业人员为特定地点选择更有效的策略,同时减少不必要的农药使用。
Yu博士说:“最终,我们希望帮助社区维持有效的鼠类控制,减少不必要的农药使用,并保护公共卫生。”