New World Screwworm: Rise, Fall and Resurgence
在国际合作的辉煌展示中,来自北美和中美洲的科学家和外交官在2000年代初暂时消灭了美国、墨西哥和中美洲大部分地区的核武器。昆虫不育技术的发明、利用和国际采用需要数十年的合作和努力。然后,在 2023 年,新的 NWS 疫情再次开始向北蔓延,穿过中美洲和墨西哥,2025 年 8 月,马里兰州报告了美国近十年来首例人类 NWS 病例。展望未来,跨境合作对于减缓疾病传播和保护人类和动物都至关重要。
New World Screwworm Myiasis

C. hominivorax 的不寻常之处在于它的幼虫只吃健康、活的肉,而永远不会死去的组织。NWS 感染或蝇蛆病可以影响任何温血动物,包括人类。螺旋虫这个名字来源于幼虫的饮食习惯。一旦它们侵入开放性伤口,幼虫就会像螺丝钉一样钻进去,在吃肉时撕裂宿主的组织。
当成年螺旋虫蝇大约有普通家蝇那么大,眼睛呈红橙色,身体呈金属蓝色或绿色,背部有 3 条深色条纹,在温血动物的伤口部位产卵时,感染周期就开始了。任何开放性伤口都可能被感染,包括割伤、新生儿肚脐,甚至是蜱虫叮咬等小伤口。
NWS 侵扰可导致动物自然流产、产奶量减少、体重减轻并阻碍未来的生育能力。随着更多的蛆孵化并以活组织为食,伤口会变得更大更深。这增加了后遗症和进一步感染的机会,因为伤口会吸引更多的苍蝇。由此产生的感染疤痕降低了皮革质量,进一步降低了许多牲畜的价值。

治疗受感染的动物成本高昂、劳动强度高且令人不快。这些动物需要检疫、抗寄生虫药物、物理清除数百只幼虫和彻底的伤口消毒。感染可在 10 天内杀死受感染的牛,因此必须及时、一致地进行治疗。出现其他并发症是因为,经过几十年的根除,大多数养牛场主不再拥有诊断和治疗 NWS 的经验或工具。因此,预防感染仍然是最好的解决方案。传统上,NWS 预防不仅涉及对动物进行化学农药处理,还涉及土壤和植物,这可能会进一步破坏环境。
通过昆虫不育技术根除
1930 年代后期,美国农业部 (USDA) 位于德克萨斯州梅纳德的实验室工作的科学家们开始寻找替代化学农药治疗的预防方法。当时,螺旋虫正在摧毁美国南部、墨西哥、中美洲和南美洲的牲畜群,包括红肉和奶制品供应。爱德华·尼普林 (Edward Knipling) 提出了自杀控制理论——打破生殖周期。他的同事雷蒙德·布什兰 (Raymond Bushland) 对 Knipling 理论的热情促使两人寻找一种在“工厂”环境中饲养苍蝇的方法,并找到一种有效的方法来对它们进行绝育。
他们的解决方案是昆虫不育技术 (SIT),是目前最有效、最环保的害虫防治方法之一。它涉及大规模繁殖昆虫,然后将它们暴露在电离辐射下。然后,不育的雄性苍蝇被释放与野生雌配,导致该配对没有后代。这种策略特别有效,因为雌性 C. hominivorax 成虫只能交配一次,而雄性可以交配多次。这意味着 1 只不育的雄性苍蝇可以有效防止未来大量幼虫的出现。为了保持与可育同类的竞争力,重要的是不育的雄性不会受到任何损害。因此,健康的育种实践很重要。

这种方法在许多方面与其他传统形式的害虫防治不同。由于苍蝇被释放到它们的原生环境中,因此无需担心引入入侵物种并破坏现有生态系统。此外,不育昆虫无法自我复制,因此它们无法在环境中扎根。与杀虫剂或其他化学控制不同,SIT 是物种特异性的,因此可以最大限度地减少对其他物种的下游影响。
第一次在野外消除 NWS 的试验发生在 1954 年委内瑞拉北部的库拉索岛。在 4 个月内,新大陆螺旋虫蝇成功从岛上消灭。这一成功导致该技术在美国大陆得到采用,自 1966 年以来,C. hominivorax 一直被认为在那里灭绝。自首次概念验证以来的几年里,研究人员继续开发更具竞争力的螺旋虫蝇品系并改进果蝇培养工艺。
1991 年,Knipling 和 Bushland 的技术阻止了北非严重爆发的 NWS。布什兰和克尼普林都因其领导力和科学成就而获得全世界的认可,包括 1992 年世界粮食奖。这项技术被美国前农业部长奥维尔·弗里曼誉为“20世纪最伟大的昆虫学成就”。
根除工作在许多加勒比岛屿和中美洲国家取得了进一步的成功,包括波多黎各、维尔京群岛、危地马拉、洪都拉斯等。1998 年,第一批不育昆虫在巴拿马被释放,该国于 2006 年被宣布为无螺旋虫。
在巴拿马成功根除螺旋虫至关重要,因为巴拿马独特的地理环境也为螺旋虫创造了天然屏障。从南美洲北行需要穿越达里恩峡的险峻地形,这是一座偏远的陆桥,由南北大陆之间茂密的山区雨林组成。持续的不育苍蝇释放可防止新的苍蝇种群在巴拿马地峡以北扎根,从而充当次要活昆虫屏障。
事实证明,释放不育昆虫可以有效控制各种其他昆虫媒介,包括携带登革热病毒的伊蚊、引起非洲昏睡病的采采蝇,以及造成世界各地粮食作物损失的各种果蝇和飞蛾。
蓄意灭绝的理由
螺旋虫、采采蝇等破坏性寄生生物对公共卫生、生态系统和全球粮食供应构成的风险引发了有关其持续存在的额外伦理问题。2025 年发表在《科学》杂志上的一篇文章讨论了蓄意灭绝一个物种是否有道理。作者以 NWS 为例,列出了这种极端步骤的标准。
NWS 是被淘汰的候选者,因为它的宿主范围广泛,而且幼虫给其他动物和人类造成的极度痛苦和死亡,对公共卫生和粮食安全构成重大威胁。治疗侵扰的难度和严重损害发生的速度是重要的决策因素。此外,螺旋虫可能对其他物种的生存构成威胁。2016 年佛罗里达群岛爆发的疫情导致大约 1,000 只种群中至少有 135 只濒临灭绝的钥匙鹿死亡。在已经很低的种群中,死亡率如此之高可能会对该物种的未来产生深远影响。

此外,根除不会对环境产生重大的负面影响,因为螺旋虫不是传粉者,也不会为另一个物种提供独特的摄食生态位。
尽管作者为彻底消灭一个物种制定了一个理由框架,但他们警告采取这一步骤的伦理和生态影响,并指出只有在极端和罕见的情况下才应考虑故意灭绝。
国际合作的必要性
螺旋虫侵扰的影响不仅限于单个社区,这个问题(以及它们未来的存在)应该在国际范围内进行评估。在根除之前,螺旋虫种群会在墨西哥和中美洲越冬。这意味着美墨伙伴关系对于成功至关重要。这些国家的努力依赖于不育苍蝇的集中度增加,首先来自德克萨斯州米申的一家生产设施,后来来自墨西哥恰帕斯州的一家工厂。1972 年,美国爆发的严重疫情表明,由于苍蝇的飞行范围(苍蝇一生中 12 英里)以及它们在宿主体内挖洞时可以长距离运输,因此存在持续的传播风险。同年,美国和墨西哥签署了《螺旋虫根除计划协议》。

结果,北美和中美洲成功消灭了 NWS,直到 2023 年,苍蝇突然压倒了昆虫屏障和巴拿马南端达里恩峡的艰险地形。此次泄露的确切原因尚不清楚,但很可能是由于多种因素造成的,包括由于 COVID-19 大流行和非法牛进口导致的不育果蝇生产中断,以及监测差距困难的地理环境所涉及的挑战。
重新获得和维持控制将需要与最初根除期间所需的国际合作一样多。巴拿马一个专门设计用于繁殖和消毒螺旋虫的设施每周释放 1 亿只不育苍蝇,但随着寄生虫继续通过墨西哥向北迁移,将需要更多的工厂来阻止传播。为了防止美国的牛被感染,2025 年 5 月停止了从墨西哥进口牛。
在墨西哥政府加大释放力度后,2025 年 6 月,一架载有无菌苍蝇的飞机在墨西哥南部坠毁,NWS 预防计划面临悲惨挫折。危地马拉飞行员和一名墨西哥农艺师工程师均遇难。更频繁的苍蝇释放是一项战略的一部分,此外还投资了 2100 万美元,将墨西哥的一家果蝇工厂改造为生产更多不育的螺旋虫。一旦转换完成,工厂每周将能够释放 60-1 亿只不育苍蝇。美国农业部表示希望在 2025 年底前重新开放边境,允许牛进口,并正在不断重新评估情况。
不仅仅是牲畜
由于多年干旱条件减少了美国可用的牧场,牛的进口尤其令人担忧。目前牛群数量低于 1950 年代以来的水平,而进口墨西哥牛的禁令预计将推高本已很高的相关产品价格。对于已经面临粮食不安全的家庭来说,食品成本的上涨将增加下游健康影响的风险,例如慢性病和儿童发育问题。NWS 不仅感染牲畜;宠物、野生动物和人类也很脆弱。长时间在户外度过的人,例如建筑工人或农业工人,以及睡在户外的人,感染的机会增加。
遏制 NWS 的传播说明了 One Health 合作和解决方案的重要性,根据 T Rubin 等人的说法,当具有共同目标、价值观和统一任务的跨学科团队面临共同和迫在眉睫的威胁时,这些合作和解决方案最为成功。这些努力往往需要与不熟悉的学科、组织和国家文化建立伙伴关系;因此,相互信任和尊重的基础是必要的。

使 NWS 成为协作根除工作的绝佳候选者的关键因素包括这样一个事实:侵扰的影响可以清楚地观察到并强烈感受到(从健康和经济角度来看)。此外,爆发的时间表很容易理解。问题的这种明确性和潜在的解决方案为多个国家、机构和人民共同努力防止核武器传播奠定了理想的局面。
在这种情况下,国际合作已被证明具有成本效益且非常成功。例如,哥斯达黎加-美国联合的成本效益比螺旋虫根除计划范围为 4.8-12.8,这意味着在 4100 万美元的价格标签上,哥斯达黎加已经看到了 1.68 亿美元至 4.48 亿美元的收益——这对哥斯达黎加和美国政府来说都是极好的投资回报。
正如诺贝尔奖获得者艾哈迈德·泽韦尔博士所指出的那样,“科学的软实力有可能重塑全球外交。发展和维持国际伙伴关系不仅有可能阻止无核武器的蔓延,而且有可能解决许多其他健康和社会威胁。
NWS 的独特之处在于它们只吃活的、健康的肉,但其他种类苍蝇的幼虫(也称为蛆虫)几个世纪以来一直被用来促进伤口愈合和预防感染。
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