那些能讓我們生病的動物,在人類生活區活得更好
將自然生境轉化為人類用地是否更利於那些攜帶致病病原體的動物?對於這個緊迫的問題,一項關於脊椎動物的全球性分析做出了回答。為滿足不斷增長的人口需要,人類改變了地球上一半以上的宜居地。森林、草原和沙漠轉變為城市、郊區和農田,導致許多物種減少或消失,而另一些物種卻蓬勃發展。
輸家往往是生態特化種(specialist),如犀牛或鴕鳥,它們具有高度特定的進食或生境要求,而且比非特化種相對體型更大、更稀有、更長壽。贏家往往是那些體型小、數量多、壽命短的泛化種(generalist),如老鼠和椋鳥。
Gibb等人在《自然》上撰文指出,在全世界範圍內,這些贏家比輸家更有可能攜帶致病菌(病原體)。因此,當我們將自然生境轉為人類用地時,我們無意中增加了人畜共患傳染病的傳播概率,這類疾病是由可以從動物跳到人類身上的病原體引起的。
幾十年來,土地使用變化增加了人畜共患疾病風險的例子越來越多。例如,在其他物種已經消失的人類主導景觀中,盛行著某些囓齒類動物,它們會增加南美錐蟲病(查加斯病)、若干蜱蟲病和一系列所謂的漢坦病毒病的致病病原體數量。但是,這種模式的普遍性及其背後的具體機制仍有爭議。
Gibb及其同事在全球尺度上調查人類造成的生態系統變化,是否有利於最有可能導致疾病的脊椎動物物種時,必須克服兩個障礙。一是沿著從未受干擾的自然生境到人類主導地區的梯度,確定哪些動物物種趨於消失,哪些趨於繁盛。作者利用PREDICTS項目(Projecting Responses of Ecological Diversity In Changing Terrestrial Systems | https://www.predicts.org.uk/)的數據庫完成了這項工作。數據庫包含了來自666項研究的320多萬條記錄,這些研究沿著世界各地的土地利用梯度對動物進行了統計。
第二個障礙是確定這些物種中哪些攜帶有可以感染人類的病原體。為此,Gibb等人彙編了6個包含宿主-病原體關聯的數據庫的信息,發現3883種脊椎動物宿主物種和5694種病原體之間有20382個關聯。遺憾的是,發現一種動物和一種病原體有關聯並不一定表明該動物可以將病原體傳播給人類或其他動物。認識到這一點後,Gibb及其同事使用了更嚴格的標準來確定宿主與病原體之間的關聯,包括確定是否有直接證據表明宿主體內存在病原體,以及宿主傳播病原體的能力。
作者從這些分析中發現了驚人的模式。隨著以人類為主的土地利用的增加,人畜共患病宿主的總數也在增加,而非宿主的總數卻在減少。在土地利用較密集的地區,宿主物種的數量和這些物種的個體數量都增加了,而後一種的影響更強。囓齒類動物、蝙蝠和鳴禽的數量在以人類為主的地區顯著增加(圖1)。對食肉動物和靈長類動物的個體數量影響較小。然而,如果缺乏深入的研究工作,導致無法檢測到人畜共患的病原體,則宿主物種可能被誤歸為非宿主物種。考慮到這一點,Gibb等人在分析中加入了一個叫做“自助抽樣法”(bootstrapping)的統計過程。這使他們能夠使用一種納入了已發表的關於某物種的研究數量的方法,將非宿主重新劃分為宿主。他們由此得出的結論仍然是一樣的。
由動物源冠狀病毒引發的COVID-19大流行,讓全世界認識到人畜共患疾病對人類的威脅。伴隨著這種認識,產生了一種廣為流傳的錯誤認知:野外自然是人畜共患病的最大來源。將叢林描繪為充滿微生物威脅的流行文化以及一些早期的科學研究強化了這種觀點。Gibb等人提出了一條重要的糾正意見:最大的人畜共患病威脅出現在自然地區被改造為耕地、牧場和城區的地方。
在人類占主導地位的景觀中繁榮生長的物種,往往是那些構成人畜共患疾病威脅的物種,而減少或消失的物種往往是無害的,這難道僅僅是一種巧合嗎?動物對人類干擾的適應能力是否與它們承載人畜共患疾病病原體的能力有關?Gibb等人發現,因人類土地利用而數量增加的動物不僅更有可能成為病原體宿主,而且更有可能攜帶更多的病原體物種,包括更多的能感染人類的病原體。
一項最新研究使用不同的方法來解決同樣的一般性問題,發現日益廣泛和豐富的哺乳動物攜帶的人畜共患病病毒,比正在減少、受威脅或瀕臨滅絕的哺乳動物多。這些觀察結果支持以前的研究——展現了與生態復原力相關的高繁殖率和與較低病原體負荷相關的免疫系統高投資之間的權衡。換句話說,具有類似於老鼠的生活史的生物似乎比其他生物更耐受感染。另一種非排他性解釋是,泛化種病原體(更有可能外溢至新的宿主)傾向於通過適應,靶向它們最有可能在演化進程中遇到的宿主。這些宿主是世界上的老鼠,而不是犀牛。
Gibb等人的分析表明,恢復退化的生境和保護未受干擾的自然區域將有利於公眾衛生和環境。展望未來,對已知的和潛在的人畜共患病病原體的監測,如果集中在人類占主導地位的景觀上,可能會最有成效。