Um die anhaltende Bedrohung durch durch Stechmücken übertragene Krankheiten weltweit zu bekämpfen, haben Forscher der University of South Florida ein Stechmücken-Tracking-Dashboard eingeführt, das von Citizen Science unterstützt wird – eine skalierbare Lösung, die sich in einer kürzlich durchgeführten USF-Studie als wirksam erwiesen hat.
Die Studie und das Global Mosquito Observations Dashboard werden durch ein vierjähriges Stipendium der National Science Foundation finanziert und sind Teil eines groß angelegten Projekts zur Einrichtung einer globalen Überwachung von durch Mücken übertragenen Krankheiten mit automatischer Mückenidentifizierung.
Das Dashboard kombiniert Daten von drei Partner-Apps: Mosquito Alert, GLOBE Observer der NASA und iNaturalist. Jede App nutzt Citizen Science, bei der alltägliche Menschen auf der ganzen Welt mit ihren Smartphones Fotos von Mücken bereitstellen.
Mit den kombinierten internationalen Daten hat das Dashboard – auf das über einen Computerbrowser oder ein mobiles Gerät zugegriffen werden kann – das Potenzial, Daten mit einer Häufigkeit und geografischen Auflösung bereitzustellen, die sonst aufgrund von Kosten und anderen Einschränkungen nicht möglich wäre.
Forscher demonstrieren die Verwendung von Apps zur Bereitstellung von Daten für das neue Global Mosquito Observations Dashboard. Kredit: USF
„Dieses Dashboard stellt eine Vereinigung globaler Citizen-Science-Plattformen zur Mückenüberwachung und -kontrolle dar“, sagte der Hauptforscher Ryan Carney, Assistenzprofessor für integrative Biologie. „Dieses Tool wird dem Mückenbekämpfungspersonal helfen, invasive Arten zu suchen und zu vernichten und Krankheitsüberträger auf internationaler Basis zu überwachen, indem es die Georeferenzcomputer nutzt, die die Menschen jeden Tag in ihren Taschen mit sich herumtragen: ihre Smartphones.“
Mücken verursachen jedes Jahr fast 700 Millionen Infektionen und mehr als eine Million Todesfälle, was Mücken zum tödlichsten Tier der Erde macht. Da nur ein kleiner Prozentsatz der Mückenarten Krankheiten übertragen, sind eine umfassende Überwachung und eine genaue Identifizierung für die Verteidigung der Gemeinschaft von entscheidender Bedeutung.
Angesichts des allgemeinen Mangels an Impfstoffen und Heilmitteln besteht ein universeller Bedarf an einer verstärkten und nachhaltigen Mückenüberwachung und weltweiter Verringerung des Lebensraums. Die auf diesem Dashboard verfügbaren Echtzeitdaten werden Forschern, Mückenbekämpfungspersonal und politischen Entscheidungsträgern dabei helfen, Krankheitsüberträger frühzeitig zu erkennen.
Um die Wirksamkeit von Citizen Science für die Überwachung von Moskitos zu testen, baten Carney und ein Team von drei USF-Studenten Citizen Scientists, primäre Vektoren von Zika, Gelbfieber, Dengue und Chikungunya ins Visier zu nehmen. Den Citizen Scientists gelang es nicht nur, Vektoren zu lokalisieren, ihre Bemühungen führten auch zu den ersten iNaturalist-Beobachtungen in den USA von Aedes scapularis, einer invasiven Art, die Gelbfieber verursacht. Die Dokumentation wurde mit lokalen Vektorkontrollbeamten in Texas geteilt und dient als Modell für die Überwachung in Florida, wo die Art kürzlich eingedrungen ist.
Die Studie, die kürzlich in einer Sonderausgabe der Zeitschrift veröffentlicht wurde Insektendient als Referenz für die zukünftige Planung und Durchführung von Citizen-Science-Projekten.
Für den Rest des Stipendiums wird der USF-Ingenieursprofessor Sriram Chellapan die Bemühungen leiten, Algorithmen der künstlichen Intelligenz zu trainieren und zu testen, um eine Bilderkennungssoftware zu erstellen. Die Software, die diesen Herbst auf den Markt kommen soll, wird verwendet, um Mückenarten in hochgeladenen Citizen-Science-Bildern zu identifizieren.
„Unsere Algorithmen zur Artenerkennung sind besonders genau bei der Erkennung kritischer Mückenvektoren“, sagte Chellapan. „Es wird wertvolle Werkzeuge für die bürgergestützte Überwachung zur Bekämpfung von Krankheiten hervorbringen.“
Die Algorithmen werden im Rahmen einer neuen Kampagne getestet, die gerade in Zusammenarbeit mit den Centers for Disease Control and Prevention gestartet wurde, um den invasiven urbanen Malariavektor Anopheles stephensi in Afrika aufzuspüren. Citizen Scientists in Afrika werden ermutigt, ihre Mückenfotos weiterzugeben MosquitoesInAfrica.org um bei der Erkennung zu helfen.
„Da sich diese Arbeit stärker auf Afrika konzentriert, kann das Projekt die Prävention von durch Mücken übertragenen Krankheiten in anfälligen Bevölkerungsgruppen unterstützen und tödliche Ausbrüche verhindern“, sagte Karlene Rivera, eine Studentin, die im Carney Lab an dem Stipendium arbeitet. „Dieses Projekt hat große Auswirkungen auf die Welt der künstlichen Intelligenz und der Krankheitsprävention.“
Ryan Carney et al., Integration globaler Citizen-Science-Plattformen zur Ermöglichung der Überwachung invasiver und Vektormücken der nächsten Generation, Insekten (2022). DOI: 10.3390/insekten13080675