危险的啮齿动物景观:人畜共患病感染将在哪些地方变得更常见?

最近的一项研究调查了土地使用的变化将如何改变全球范围内啮齿类动物传染病风险的增加或减少。

有超过2000个物种遍布全球的啮齿动物它们是哺乳动物中最多样化的一目,在除南极洲以外的每个大陆都有栖息地。他们是重要的草食动物和贪婪的种子捕食者.它们为许多掠食者提供食物来源,但也通过它们的作用为生态系统提供破坏服务害虫的农田.此外,啮齿动物也很重要人畜共患疾病的宿主.啮齿动物携带病原体的多样性包括蠕虫、细菌和病毒,它们会感染人类,使人类患上重病。它们被认为是传染病最重要的宿主,是80多种疾病的罪魁祸首——包括瘟疫钩端螺旋体病,肾综合征出血热

哺乳动物物种丰富度以啮齿目(啮齿目)和蝙蝠目(翼手目)为主。图像从这里修改。旁注:最近的分类评估改变了一些哺乳动物目,包括Soricomorpha
自卫队

啮齿动物通常与人类联系在一起,一些物种在人类改良的环境中茁壮成长。正如我们以前讨论过的,土地利用变化,包括将自然栖息地改造成农田,可以增加出现人畜共患病的风险.这可以通过增加人与动物之间的接触、宿主社区的变化、这些宿主人群中病原体流行率的变化以及其他因素来实现。

随着人口的增长和土地利用的持续变化,啮齿类动物及其携带的病原体的分布在未来几年将发生怎样的变化?最近的一项研究着手解决这个问题,绘制出目前在每个土地利用中发现了哪些啮齿动物,以及使用不同的土地利用情景变化的景观将如何影响这种分布。主要目标是确定由啮齿动物引起的人畜共患病危险预计增加和减少的地区。

首先,将啮齿动物人畜共患危害定义为不仅是特定物种所在地区的产物,而且是该物种的预期疾病流行率的产物。其他科学家的研究提出了计算具有关键生活史特征的啮齿动物物种中病原体平衡流行率的方法。例如,与生活方式“较慢”的物种相比,那些产仔量大、生育年龄小、世代时间短的物种可能更容易患上某种疾病。这一假设已被实证研究证实,并提供了一个有用的估计,如果一个物种存在,它可以有多“危险”。

在这项研究中,第二个决定危害的关键因素是一个物种是否存在于一个特定的地点。为了解决这个问题,科学家们使用了一个数据库博物馆标本最初获得的。他们利用这些地点和捕获日期来确定该物种在给定土地使用类型内的概率。他们关注的土地利用类型分为原始森林、管理牧场和一年生作物。他们使用分类和回归树,以及其他机器学习方法,来确定土地使用变量,这些变量对预测每个物种的存在和消失很重要。然后,将某一物种在某一特定地区出现的概率乘以估计流行率,以量化危害。

接下来,研究人员必须预测这种啮齿类动物的蓄水池在未来会发生怎样的变化。他们使用了三种由土地利用协调(LUH2)项目。第一个场景涉及到可持续发展的情况下,限制气候变暖的最大2°C(最好的情况),第二个场景模仿世界封闭边界和深化不等式,最后一个场景是基于化石燃料和交易,这将导致气候变暖的最严重的影响。这些情景代表了人类人口增长和土地利用变化的一系列可能变化。

那么,目前啮齿类动物传染病危害最大的地方在哪里?啮齿类物种多样性高的地区,包括中国东南部、非洲热带地区和美国中南部,目前存在鼠患人畜共患病的高风险。还有一些地区啮齿类动物特别有可能高发,这些地区被强调为人畜共患病热点地区,包括蒙古、东欧和阿根廷南部。

预测何处人畜共患啮齿动物危害最高。啮齿动物危害的划分是基于可持续发展土地利用变化情景。从图片图2
从纸质书

每一种土地利用变化情景都会影响啮齿类动物所预测的危害,但这些变化的幅度、方向和位置各不相同。在最可持续的情景下,许多热点地区的危险明显减少。一些热点地区的响应更为异质性——一些地区的灾害增加,另一些地区的灾害减少(如巴西东南部和中国东南部)。在其他两种情况下,许多地区的风险都更高。在第二种情况下,美国的危害减少了,但美洲其他大多数国家的危害却增加了。南非也明显增加了它的危险。在最后一种依赖化石燃料的情况下,全球各地的危险都在增加。虽然一些地区的啮齿动物数量有所减少,如非洲、东南亚和北美的其他地区,但俄罗斯和中国的啮齿动物危害增加了。这些场景都描述了地理风险。未来的工作可能包括人口预测,以确定风险个体的数量是否有净变化。

全球范围内不同情况下的风险差异反映了啮齿动物群落对不同土地使用的反应。例如,新大陆汉坦病毒的大量宿主在自然植被较高的地方,而在其他地区,人畜共患啮齿动物的宿主是在人类改造过的环境中更为丰富.这强调了了解啮齿动物群落生态学的重要性,以减轻每个地区的风险。

这项研究突出了人畜共患病的重要热点,也突出了人畜共患病的未来。重要的是,报告强调,在几乎所有的土地使用情况下,低收入国家最容易感染人畜共患啮齿动物病,并将受到这些疾病的最沉重负担。在这个不断变化的世界中,我们肯定需要更多的研究和努力来开发防止啮齿动物感染人畜共患病风险的解决方案。

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