La morphologie est l'étude de la forme et de la structure des organismes, y compris leurs caractéristiques physiques telles que la forme, la taille et la disposition des pièces. La morphologie est la clé de la taxonomie, de la science de la classification des organismes, car les scientifiques utilisent la morphologie pour identifier et étudier les espèces, ainsi que pour explorer les processus évolutifs.
L'identification des espèces est difficile – même avec de grands animaux et des plantes, explique l'écologiste de l'Université d'État de l'Utah, Norah Saarman.
« Essayer d'identifier visuellement différentes espèces dans de petits organismes tels que les moustiques est extrêmement difficile, car les espèces sont très similaires et leurs parties du corps sont si minuscules », a déclaré Saarman. « Même avec un grossissement et une formation, les efforts pour identifier avec précision une espèce spécifique ne sont souvent pas concluants. »
Pourtant, une identification précise est cruciale dans les tentatives d'identification des vecteurs de la maladie et comment contrôler leur propagation.
À cette fin, Saarman, professeur adjoint au Département de biologie et du USU Ecology Center, a obtenu une subvention de 54 000 $ du Fonds de recherche de l'American Mosquito Association pour ses efforts pour développer des outils pour une identification de l'IA de l'identification de la vision informatique et à faible coût efficace.
L'Utah ne fait pas partie des pires États américains pour les moustiques, mais les espèces variées se font chez elles dans l'État de ruche. Parmi ces dépliants embêtants se trouve le nord du moustique de la maison, Culex pipiensqui peut répandre le virus du Nil occidental et l'encéphalite de Saint-Louis chez l'homme, ainsi que le paludisme aviaire chez les oiseaux et la maladie du ver du cœur chez les chiens.
Le plus récent au nord de l'Utah est le Mosquito de la maison sud, Culex quinquefasciatuségalement connu sous le nom de «Quinx», qui est très similaire à Culex pipiensest un vecteur pour plusieurs des mêmes maladies et est meilleur pour répandre le virus du Nil occidental. Quinx a été identifié pour la première fois dans le sud de l'Utah dans les années 1950, mais s'est rendu dans la région de Salt Lake City ces dernières années.
« Les moustiques de la maison du sud sont un vecteur plus efficace du virus du Nil occidental car ils sont plus susceptibles de mordre les mammifères et de transmettre le virus des oiseaux aux mammifères », explique Saarman. « Ils sont également un problème de santé publique car ils sont connus pour être plus capables d'évoluer la résistance aux insecticides couramment utilisés. »
De plus, Quinx se reproduit avec le Northern House Mosquito, produisant des populations hybrides.
« Nous avons besoin d'outils d'identification de meilleurs pour surveiller les populations de ces insectes, ainsi que des populations hybrides résultant de l'interbriété », explique Saarman.
Elle a longtemps collaboré avec le district de réduction des moustiques de Salt Lake City et le ministère de la Santé et des Services sociaux de l'Utah pour étudier et surveiller les populations de moustiques de l'État. Avec les moustiques recueillis et fournis par ces entités, Saarman et les membres de son équipe affinent des méthodes d'identification des espèces avec des techniques morphologiques et des tests d'ADN. Ils combineront ces méthodes avec des outils d'apprentissage automatique fournis par le collaborateur de l'industrie Vectech, Inc. pour développer une méthode d'IA pour identifier les espèces avec une efficacité, une précision et une rentabilité accrues.
« Le suivi des moustiques et des épidémies de maladies est difficile, car les populations de moustiques augmentent et diminuent tout au long de la saison, et ils se déplacent et s'adaptent rapidement aux conditions changeantes », dit-elle. « Alors que l'Utah devient de plus en plus urbanisé, les moustiques affluent vers des habitats accueillants, tels que les bassins de bassin versant des drains d'orage, créés involontairement par les développements humains. »
Les moustiques ont besoin d'au moins deux choses pour la survie: le sang des hôtes vertébrés et de l'eau. Essayez comme vous pouvez éviter ces insectes, votre sang humain et vos compagnons animaux, y compris les chiens, les chats et les poulets, ainsi que d'autres animaux sauvages attirés par les habitats humains tels que les écureuils, les rats, les souris et les oiseaux – ainsi que vos habitudes humaines consommant l'eau – sont des attractions irrésistibles.
Saarman dit que les moustiques femelles ont besoin d'un repas de sang d'un humain, d'un animal ou d'un oiseau pour fournir l'énergie nécessaire pour pondre avec succès leurs œufs directement sur ou près de l'eau. Même dans les régions arides, les bassins de capture et les drains de tempête, installés là où les humains résident et conçus pour collecter le ruissellement des ruisseaux, des ruisseaux et de l'irrigation, créent un habitat de reproduction idéal pour les larves de moustiques.
« Nous considérons que l'Utah comme un état sec et supposons que nos étés chauds sèchent de l'eau regroupée, mais une infrastructure crée des réservoirs d'eau stagnante – si petit, vous ne penseriez pas qu'ils sont un problème – qui sont juste pour les moustiques », dit-elle.
Les managers urbains utilisent une larvicide, y compris Bacillus spaericuspour éliminer rapidement les larves de moustiques avant de sortir pour trouver des hôtes de sang, mais une utilisation judicieuse est cruciale.
« Ces larvicides sont généralement sûrs pour les humains, le bétail, les animaux de compagnie et les insectes non cibles aux doses gérées », explique Saarman. « Mais les larves de moustiques évoluent une résistance à eux. Être capable de surveiller le niveau de résistance, dans laquelle il se produit les espèces et où elle se déroule est un défi de gestion. La capacité d'identifier avec précision et plus rapidement les espèces aidera ce défi. »
L'Utah a signalé 14 cas de virus du Nil occidental chez l'homme, un entraînant la mort, en 2024, qui pourrait sembler un petit nombre.
« Le ministère de la Santé et des Services sociaux de l'Utah rapporte en moyenne 25 cas humains par an dans l'État, et nous ne devrions pas négliger une augmentation de 158 cas enregistrés lors d'un événement de transmission élevé à l'été 2008 », a déclaré Saarman. « Même en années avec peu de cas, le virus du Nil occidental est une maladie neuroinvasive grave qui peut progresser en complications dangereuses et persistantes, notamment la méningite, l'encéphalite et la paralysie flasque aiguë. »
Elle et son équipe se concentrent sur la prévention de la maladie transmise par les vecteurs de la manière la plus sûre, la plus rentable et la plus respectueuse de l'environnement possible.
« Cela signifie que nous devons savoir à quelle espèce nous avons affaire et les agents pathogènes qui les ont infectés dès que possible », explique Saarman. « Le pouvoir de l'IA nous aidera à y parvenir. »
