Mesterséges intelligencia + lakosság: térképre került, hol találkozhatunk itthon inváziós szúnyogokkal

Magyarországon három olyan inváziós szúnyogfaj is jelen van, amelyek potenciálisan kórokozókat terjeszthetnek, ezért kell őket folyamatosan figyelemmel kísérni. A HUN-REN Ökológiai Központ kutatói a lakosság és a mesterséges intelligencia segítségével egy olyan előrejelző rendszert fejlesztettek, amelyet a járványkezelésben is fel lehet használni.

Itthon három, eredendően Ázsiában honos szúnyogfaj, a tigrisszúnyog, a japán bozótszúnyog és a koreai szúnyog az, aminél nem árt az éberség, mert több, olyan súlyos betegség közvetítői lehetnek, mint például a dengue-láz, a chikungunya-láz, a zikaláz vagy a sárgaláz. De ezek a szúnyogok nemcsak az emberi egészségre lehetnek veszélyesek, hanem az állatira is, mert a kutyák körében terjeszthetik a szív- és bőrférgesség kórokozóit, a Dirofilaria fonalférgeket is.

Az inváziós csípőszúnyogok elterjedését 2019 óta a Szúnyogmonitor nevű oldalon lehet követni. E projektben a kutatók az úgynevezett citizen science (közösségi tudomány) megközelítésre hagyatkoznak: a laikusok bejelenthetik, ha valahol észlelni vélik az egyik említett fajt. A fotó formájában beküldött észleléseket a kutatók ellenőrzik, rendszerezik, és az adatokat további statisztikai elemzésnek vetik alá. A kutatócsoport most egy új modellt fejlesztett, amely képes megjósolni, hogy hol várható az egyes fajok felbukkanása az ország különböző pontjain.

„A nemzetközi irodalomban készültek már hasonló előrejelzések inváziós szúnyogokra, de mi voltunk az elsők, akik ehhez a citizen science-t is felhasználták. A többi tanulmány terepi csapdázási eredményekre épített, és csak néhány kulcsfajra fókuszáltak. A citizen science-nek előnyei és korlátai is vannak. Az jó, hogy könnyen sok adathoz lehet jutni a lakossági bejelentések révén, ami hasznos egy nagy adatigényű modellezés során. Másrészt a gyűjtés nem random mintavétel szerint történik, onnan jön több adat, ahol sokan laknak, vagy ahol valamiért népszerűbb a projektünk, erre a heterogenitásra az elemzésnél és az eredmények értékelésénél figyelni kell” – mondta Garamszegi László Zsolt, az Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport vezetője.

„A modellünk lényege, hogy a citizen science alapján rekonstruált elterjedési mintázatokat összevetettük a környezeti feltételeket leíró térképekkel. Ötven olyan változót vettünk figyelembe, amelyek befolyásolhatják a fajok elterjedését, mint például a hőmérséklet, a csapadék, az autóutaktól való távolság vagy az emberi populáció mérete. A mesterséges intelligencián alapuló modell aztán kiválogatta, hogy ezek közül melyik az, amelyik ténylegesen összefügg az egyes fajok elterjedésével. A tigrisszúnyognál például a téli minimum-hőmérséklet kritikus a túlélés szempontjából, de a másik kettőnél vannak más fontos tényezők is” – mondta Garamszegi László Zsolt.

A kiválasztott környezeti változók alapján a modell képes azt is előrejelezni az egész országra kiterjesztve, hogy mi a valószínűsége az említett fajok előfordulásának az olyan helyeken, ahol még nincsenek citizen science beküldési adatok. Ha valahonnan nincs lakossági adat, az nem feltétlenül azt jelenti, hogy nincs ott az adott faj, az is előfordulhat, hogy egyszerűen nem ismerik fel vagy nem küldik be az ott élők. A modell előrejelzései viszont csak akkor megbízhatók, ha megfelelően validálva vannak. Ezért a kutatók egy független terepi csapdázás eredményeivel vetették össze a citizen science-en alapuló jóslásokat, ami jó egyezést mutatott a tigrisszúnyog esetében.

„A modellünknek több felhasználási módja lehet. Ha a járványügyi vonatkozást nézzük, és, mondjuk, kiderül, hogy a tigrisszúnyog kórokozókat terjeszt, akkor tudjuk, hol kell hatékonyan beavatkozni. A szúnyoggyérítésben is használható a modell, ha célzottan akarják irtani az inváziós fajokat, akkor meghatározhatjuk vele, hol vannak nagy valószínűséggel jelen” – mondta Garamszegi.

A modellt persze folyamatosan frissíteni kell, és mellette a terepi mintavételezéseket is fenn kell tartani, állandóan szűrni kell a különböző kórokozókra, hogy felmérjük a valós járványügyi fenyegetettséget. A kutató arra is felhívta a figyelmet, hogy a környezeti tényezők változhatnak, és közben a szúnyogok is alkalmazkodhatnak, ezért emiatt is változni fog a kép a jövőben.