המורפולוגיה היא חקר צורתם ומבנה האורגניזמים, כולל המאפיינים הפיזיים שלהם כמו צורה, גודל וסידור חלקים. המורפולוגיה היא המפתח לטקסונומיה, למדע של סיווג אורגניזמים, כאשר מדענים משתמשים במורפולוגיה כדי לזהות וללמוד מינים, כמו גם לחקור תהליכים אבולוציוניים.
זיהוי מינים הוא מאתגר – אפילו עם בעלי חיים וצמחים גדולים, אומר האקולוג של אוניברסיטת יוטה, נורה סרמן.
"הניסיון לזהות חזותית לזהות מינים שונים באורגניזמים קטנים כמו יתושים קשה ביותר, מכיוון שהמינים דומים מאוד וחלקי גופם כל כך זעירים", אמר סארמן. "אפילו עם הגדלה ואימונים, המאמצים לזהות במדויק מין ספציפי הם לרוב לא חד משמעיים."
עם זאת, זיהוי מדויק הוא קריטי בניסיונות לזהות וקטורי מחלות וכיצד לשלוט על התפשטותם.
לשם כך, סארמן, עוזר פרופסור במחלקה לביולוגיה ואקולוגיה של USU, זכה במענק של 54,000 דולר של קרן המחקר האמריקאית לאגודת יתושים לקראת מאמציה לפתח כלים לטובת זיהוי יעיל, בעלות נמוכה ומדויקת של וקטורי ריח קולקס של טכנולוגיית AI מבוססי וירוס מערבי.
יוטה אינה בין המדינות הגרועות ביותר בארה"ב עבור יתושים, ובכל זאת מינים מגוונים הופכים את עצמם בבית במדינת הכוורת. בין הפליירים המציקים הללו הוא יתוש הבית הצפוני, Culex pipiensשיכולים להפיץ את נגיף הנילוס המערבי ואת דלקת המוח בסנט לואיס אצל בני אדם, כמו גם מלריה העופות אצל ציפורים ומחלות תולעי לב אצל כלבים.
חדש יותר לצפון יוטה הוא יתוש הבית הדרומי, Culex quinquefasciatusהמכונה גם "quinx", הדומה מאוד Culex pipiensהוא וקטור עבור רבים מאותן מחלות והוא טוב יותר בהפצת נגיף הנילוס המערבי. קווינקס זוהה לראשונה בדרום יוטה בשנות החמישים אך עשה את דרכו לאזור סולט לייק סיטי בשנים האחרונות.
"יתושים ביתיים בדרום הם וקטור יעיל יותר של נגיף הנילוס המערבי מכיוון שהם נוטים יותר לנשוך יונקים ולהעביר את הנגיף מציפורים ליונקים", אומר סארמן. "הם גם דאגה לבריאות הציבור מכיוון שהם ידועים שהם מסוגלים יותר להתפתח התנגדות לקוטלי חרקים נפוצים."
בנוסף, קווינקס מתרבות עם יתוש הבית הצפוני, ומייצר אוכלוסיות היברידיות.
"אנו זקוקים לכלי זיהוי טובים יותר כדי לפקח על אוכלוסיות של חרקים אלה, יחד עם אוכלוסיות היברידיות הנובעות ממיגשות," אומר סארמן.
היא שיתפה פעולה זה מכבר עם מחוז הפחתת היתושים של סולט לייק סיטי ומחלקת הבריאות והשירותים האנושיים של יוטה כדי ללמוד ולפקח על אוכלוסיות היתושים של המדינה. עם יתושים שנאספו ומסופקים על ידי גורמים אלה, סארמן וחברי הצוות שלה זוקפים שיטות לזיהוי מינים עם טכניקות מורפולוגיות ובדיקת DNA. הם ישלבו שיטות אלה עם כלי למידת מכונות המסופקים על ידי משתף הפעולה בתעשייה Vectech, Inc. כדי לפתח שיטת AI לזיהוי מינים בעלי יעילות מוגברת, דיוק ואפקטיביות עלות.
"מעקב אחר יתושים והתפרצויות מחלות זה מאתגר, מכיוון שאוכלוסיות היתושים עולות ונופלות לאורך כל העונה, והן נעות ומסתגלות במהירות לתנאים משתנים", היא אומרת. "ככל שיוטה הופכת לעורבנית יותר ויותר, יתושים נוהרים לברך בתי גידול, כמו אגני תפיסת ניקוז סערה, שנוצרו שלא בכוונה על ידי התפתחויות אנושיות."
יתושים זקוקים לפחות לשני דברים להישרדות: דם ממארחי חוליות ומים. נסה ככל שתוכל להימנע מחרקים אלה, הדם האנושי שלך וחבריך לבעלי חיים, כולל כלבים, חתולים ותרנגולות, יחד עם חיות בר אחרות הנמשכות לבתי גידול אנושיים כמו סנאים, חולדות, עכברים וציפורים – כמו גם הרגלי הצורך במים שלך – הם אטרקציות בלתי ניתנות לניתוק.
סארמן אומר כי יתושים נקביים דורשים ארוחת דם מאדם, חיה או ציפור כדי לספק את האנרגיה הדרושה להטיל בהצלחה את ביציהם ישירות על מים או בסמוך להם. אפילו באזורים צחיחים, אגני תפיסה וניקוז סערה, המותקנים במקום בו בני אדם מתגוררים ומתוכננים לאסוף נגר מנחלים, נחלים והשקיה, ליצור בית גידול גידול אידיאלי לזחלי יתושים.
"אנו חושבים על יוטה כמצב יבש ומניחים שהקיצים החמים שלנו יתייבשו מים מאוגדים, ובכל זאת כמה תשתיות יוצרות מאגרי מים עומדים – כל כך קטנים, לא הייתם חושבים שהם בעיה – זה בדיוק מתאים ליתושים," היא אומרת.
מנהלים עירוניים משתמשים בקוטלי זחל, כולל Bacillus spaericusכדי למחוק במהירות את זחלי יתושים לפני שהם יוצאים למצוא מארחי דם, ובכל זאת שימוש שיקול דעת הוא מכריע.
"קוטלי זחל אלה בטוחים בדרך כלל לבני אדם, בעלי חיים, חיות מחמד וחרקים שאינם מטרה במינונים מנוהלים", אומר סארמן. "אבל זחלי יתושים מפתחים התנגדות אליהם. היכולת לפקח על רמת ההתנגדות, בה מינים הם מתרחשים ושם הוא מתרחש הוא אתגר ניהולי. היכולת לזהות בצורה מדויקת ומהירה יותר מינים יסייעו לאתגר זה."
יוטה דיווחה על 14 מקרי נגיף מערב הנילוס בבני אדם, אחד מהם וכתוצאה מכך מוות, בשנת 2024, שעשויים להיראות מספר קטן.
"מחלקת השירותים הבריאותיים והשירותים האנושיים של יוטה מדווחת בממוצע של 25 מקרים אנושיים בשנה במדינה, ואסור לנו להתעלם ממתלה של 158 מקרים שנרשמו במהלך אירוע שידור גבוה בקיץ 2008", אומר סארמן. "אפילו בשנים עם מעט מקרים, נגיף המערב הנילוס הוא מחלה נוירו -פיקדית קשה שיכולה להתקדם לסיבוכים מסוכנים ומתמשכים, כולל דלקת קרום המוח, דלקת המוח ושיתוק חריף חריף."
המיקוד של הצוות שלה הוא במניעת מחלות הנישאות וקטוריות בדרכים הבטוחות ביותר, חסכוניות וידידותיות לסביבה האפשריות.
"לעשות את זה פירושו שאנחנו צריכים לדעת עם איזה מין אנו מתמודדים והפתוגנים שהם נדבקים בהקדם האפשרי", אומר סארמן. "כוחו של AI יעזור לנו להשיג זאת."
