地球的大部分地區已經被人類改變，這對自然生態系統產生了流動效應，包括攜帶疾病的昆蟲。研究人員首次研究了環境變化何時以及如何影響昆蟲攜帶的疾病的傳播，為未來的疾病管理提供了啟示。

病媒傳染的疾病（VBDs）是由被稱為病媒的生物體傳播的，它們將致病的病原體從人與人之間或從動物與人之間攜帶。媒介傳播疾病在熱帶和亞熱帶地區的發病率較高，對貧困人口的影響尤為嚴重。據世界衛生組織（WHO）統計，全球每年有70多萬人死於VBD。

蚊子是常見的病媒，可以引起瘧疾、登革熱乃至寨卡病毒傳播等疾病。另一個常見的病媒是沙蠅，它傳播利甚曼病，這是一種寄生蟲病，可引起皮膚潰瘍或影響內部器官（內臟利甚曼病），通常是脾臟、肝臟和骨髓。

來自格里菲斯大學、斯坦福大學和加利福尼亞大學的研究人員首次使用累積壓力圖和機器學習來繪製環境改變如何影響VBD傳播。

累積壓力是指環境壓力，與其他過去、現在和未來的壓力相結合，可以產生相加的、協作的或對抗的影響。環境壓力包括氣候變化、城市化、土地清理、污染、旅遊和工業。

VBDs對環境變化有很強的反應能力，自然生態系統會受到大範圍和小範圍環境改變的影響。根據研究人員的說法，我們剛剛開始了解這種改變所造成的人類壓力的影響。

該研究的主要作者Eloise Skinner博士說：”人們真的很擅長改造地球–多達95%的地球表面已經被人類以某種方式改造過。我們知道，當我們改變地球表面時，我們也會改變物種群落，其中包括植物、動物和昆蟲。”

鑑於影響病媒-人類疾病傳播的複雜社會和生態因素，環境變化對VBD的影響很難監測。

在目前的研究中，研究人員使用了”人類足跡指數”作為單一指標來捕捉人類與土地互動的多維度影響。人類足跡依靠累積的壓力圖來計算人類壓力的尺度，範圍從零到50。

人類足蹟的特定範圍與生態完整性和功能的變化有關。以前的研究已經確定，人類足蹟等於或大於3是物種滅絕的臨界點。作為比較，人類足跡小於4的地區被認為是包含大部分自然棲息地的完整生態系統。而人類足跡大於12表示人類壓力很大。

鑑於巴西的生態和社會經濟多樣性以及不同的土地使用，研究人員用巴西來代表人類壓力的全球模式。他們研究了該國特有的六種最常見的VBD。

斯金納說：”隨著人類壓力的增加，人們會期望不同疾病的發生髮生轉變–例如，登革熱是一種高度城市化的病原體，而瘧疾則發生在森林砍伐的前沿地帶。但是，一個地區要多大程度的城市化才能使登革熱成為一種風險？在我們開始看到瘧疾的增加之前，必須要有多少森林被轉化？”

使用機器學習來比較人類足跡與VBD傳播，研究人員表明，人類足蹟有明顯的閾值，影響到特定VBD的流行率。

當人類足跡從中度（4到7）到高度（7到12）到強度（大於12）時，VBD的發生從瘧疾、皮膚利甚曼病和內臟利甚曼病轉移到登革熱、基孔肯雅和寨卡。

斯金納說：”這些疾病需要在病媒控制、診斷和環境管理方面做出不同的反應。該研究表明，人類對環境的壓力–人類足跡–是VBD傳播的一個重要預測因素。這種更深入的了解可以為我們預測未來疾病爆發的能力提供信息。”

由於僅靠生物醫學和化學方法未能可持續地消除這些VBD，因此管理促進病原體傳播的社會生態環境是地球健康的一個重要前沿領域。

該研究發表在《自然-可持續發展》上。