氣候變化與極端天氣對疾病傳播產生了複雜影響

2 月中旬發表在 eLife 上的一份報告稱,平均背景溫度、熱浪等溫度波動,或對感染率和疾病結果產生非常不同的影響研究一作 Pepijn Luijckx、愛爾蘭都柏林三一學院寄生蟲生物學講師 William C. Campbell 解釋稱:“預計氣候變化不僅增加了平均溫度,還讓溫度波動的幅度、以及極端天氣事件的頻率和強度變得更大”。

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研究配圖 – 1:實驗選用的三檔溫度狀態

換言之,溫度變化以不同的方式影響病原體及其宿主。而這些生物受到的變化類型,與其經受的平均背景溫度有較大的影響。

隨着全球氣溫上升和極端天氣事件變得愈加普遍,預測氣候變化對宿主-病原體相互作用的影響,也正變得越來越困難。

SCI Tech Daily 指出,傳染病對人類、農業和野生動物種群具有深遠的生態影響。眾所周知,病原體與其宿主之間的相互作用,對溫度變化相當敏感。

然而對於突然和極端的溫度變化、及其對總體感染率和疾病後果的影響,目前仍鮮為人知。

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研究配圖 – 2:“宿主-寄生蟲”生活特徵的熱表現曲線

這項研究主要研究了不同溫度對宿主生物體(一種被稱作 Daphnia magna 的小型甲殼類動物)、及其已知的腸道寄生蟲 Odospora colligata 的各項特徵影響。

寄生蟲傳播是環境傳播的一個典型代表,而研究團隊就恆定溫度和兩種可變狀態展開了對比觀察 —— 每日波動 ± 3℃,或三日熱浪(高於環境 6 ℃)。

通過衡量宿主的壽命、繁殖能力、感染狀態、以及腸道內寄生蟲孢子的數量,研究團隊將數據匯聚成冊、並構建了一個統計模型,以比較三檔不同溫度狀態對環境的影響。

結果發現,與維持恆定平均溫度的狀況相比,每日溫度波動均降低了寄生蟲傳染性和孢子的負擔 —— 意味着它們能夠較宿主更好地承受熱量的突然變化,且熱浪后的傳染性與恆溫環境下的寄生蟲幾乎相同。

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研究配圖 – 3:暴露於寄生蟲環境中的宿主 / 對照組的繁殖能力對比

此外當將環境溫度設置為恆定 16℃ 時,可知在三日“熱繞”之後,甲殼類動物宿主中的孢子數量有所增加、但在更高的溫度下有所減少 —— 表明溫度變化的影響,取決於平均背景溫度、及其是否接近寄生蟲的最適宜溫度。

暴露於寄生蟲孢子或經歷可變溫度的甲殼類動物的宿主適應性、及其繁殖成功率,通常也會降低。而宿主和病原體之間的反應差異,又道出在某些情況下,寄生蟲可較宿主更好地承受熱量的突然變化。

Pepijn Luijckx 總結道:研究表明,溫度變化以特別複雜的方式,改變了宿主-病原體之間的相互作用結果。

溫度變化不僅以不同的方式影響不同的宿主和病原體形狀,且變異類型和平均環境溫度也很重要。

這意味着氣候變化模式的變化、加上全球變暖導致的平均溫度變化,或對疾病動態產生深遠和意想不到的影響。

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