过去10年来,气候变化和疾病的问题曾引发激烈的争论,尤其是对那些影响人类的疾病。最近,一个由疾病生态学家领导的国际小组报告称,气候变化正在影响着世界传染病的传播,并对人类健康和生物多样性保护产生严重影响。该小组提议,模拟疾病系统对气候变化的反应方式,将有助于公共卫生部门和环境管理人员对致命性疾病进行预测并采取缓解措施。
气候变暖已使疾病对野生动物系统的影响发生了变化
这篇论文发表在最近的《科学》杂志上。论文领导作者、美国乔治亚大学奥德姆生态学院副教授索尼亚・奥尔蒂泽说:“对许多人类疾病而言,对气候变化的反应依赖于国家福利、卫生保健设施、采取抗病缓解措施的能力等。而许多情况下,气候信号很难与其他因素,如带菌媒介控制、疫苗和药物稀缺性等区别开来。”
“气候变暖已经使疾病对野生动物、农业生态系统的影响发生了变化。在很多地方,我们看到疾病和寄生虫病越来越多。”奥尔蒂泽说,“但气候变化的影响与这些疾病之间的关系,取决于生物的生理机能、所在位置和生态群落的结构。”
在生物体水平上,气候变化会改变宿主和寄生虫的生理机能。北极的一些例子最明显,那里的温度上升迅速,导致了寄生虫也迅速发展。比如肺蠕虫会影响麝香牛,其在每个夏季的传播时间会更长,变成感染种群的严重问题。
对北极的影响更显著
“北极就像是全球的一个预警信号。”论文合著者、加拿大卡尔加里大学与加拿大合作野生动物健康中心的苏珊・库兹说,“气候变暖在北极比在其他地方更加迅速,威胁着北极地区动植物的健康与可持续性发展,它们需要调整以适应严格、高度季节性的环境。它们对‘南方’物种的入侵比较脆弱――不管是动物还是寄生虫。”
居住在北极的当地人可能会更多地受到气候与疾病相互作用的影响。“更好地理解寄生机制对野生动物健康的影响,提高对未来野生动物可持续发展预测的准确性,对北极当地人尤其重要,他们依赖野生动物作为食物来源、收入和文化活动的中心。”库兹说。
变化的气候还会影响整个动植物群落,这在热带海洋环境,如世界珊瑚礁生态体系中表现得尤为明显。在加勒比海,海水温度升高也提高了珊瑚被致病真菌、细菌感染的机会。珊瑚作为整个生态系统的支撑框架,一旦受损,依赖它们生存的大量物种也将面临极大风险。
“气候变化也将随之带来生物多样性的损失。”论文合著者、美国卡里生态系统研究所的理查德・奥斯菲尔德说,“在许多传染病系统中,如莱姆病(由扁虱叮咬而出现麻疹、发烧等症状的一种传染性疾病)和西尼罗河病毒,生物多样性损失与病原体传播关系密切,并增加人类患病的风险。下一步,我们需要一种更灵敏的模型,能反应出气候变化对传染病的直接和间接影响。”
提出研究与行动日程
从人类健康的角度考虑,不仅有来自病原体的直接风险,如登革热、疟疾和霍乱,所有这些疾病都与天气更热有关;还有来自农业系统的以及用于生存和文化活动的各种动植物的间接影响。
“疾病代表着多个物种相互作用的结果,包括宿主、病原体和食物网中的其他成员,要预测它们对持续的气候转变的反应,是个巨大挑战。”科罗拉多大学的皮特・约翰逊说,“由于传染病对人类健康和野生动物保护的重要性不断提高,我们迫切需要一个解决方案。”
为了迎接这一挑战,乔治亚大学和科罗拉多大学、康奈尔大学等多家单位的研究人员一起,共同提出了一项关于未来研究与行动的日程。
其中一个建议是,扩大有关宿主和寄生虫对气温变化的反应方面的数据,帮助开发早期预警系统。“比如,气候出现了一定程度的变暖,某种宿主―寄生虫系统的传播周期可能从每年一轮增加到两轮。对此,我们希望能预测出来。”奥尔蒂泽说,“而且我们正努力把这些预测和应采取的相关措施连接起来。”在作物疾病管理中已建立了这种预测,而且也用来预防珊瑚礁和某些地区疟疾暴发。
“在海洋领域,我们面对着一项艰巨的任务,疾病暴发超出了我们的视野而探测不到。”康奈尔大学的德鲁・哈维尔说,“由于气候变暖事件造成某些珊瑚疾病的暴发是可预测的,我们正在开发预测程序,以便能在这些疾病暴发之前作出应对。”
美国国家科学基金会(nsf)项目主管联合nsf国家健康生态与传染病进化项目的山姆・斯盖纳说:“地球上气候变化与传染病在全球范围的传播正威胁着人类健康、农业和野生动物。解决这些问题需要一个综合的方法,让生物学、地质科学和社会科学领域的专家进行合作。”
个人认为,科学家说气候变化会引发?毁灭性?的病毒爆发,是因为气温升高将促进细菌生长,提供它们发生变异的机会,以及对能够杀死它们的药物产生抗性 。
据外媒报道,科学家称,他们将复活一种在西伯利亚冰冻荒野中发现的3万年前的巨型病毒。科学家还警告说,气候变化可能会唤醒危险的微病原体。
据法新社9月8日报道,法国研究人员在本周出版的美国国家科学院旗舰期刊上宣布发现了西伯利亚病毒?软体动物病毒?。这是自2003年以来发现的第四种史前病毒,也是研究小组发现的第二种类型。
报告说,在唤醒病毒之前,研究人员必须确认病毒不会导致动物或人类疾病。
要被认为是?巨人?,病毒的长度必须超过0.5微米。软体病毒,长度为0.6微米,在俄罗斯东北部的永久冻土中发现。
报告说,气候变化正在以全球平均速度的两倍多的速度使北极和亚北极地区变暖,这意味着永久冻土将不再永久冻结。
?当宿主很脆弱时,一些仍然具有传染性的病毒颗粒可能足以使可能导致疾病的病毒复活,?主要研究人员之一让?米歇尔?克拉夫雷告诉新闻社
报道说,这些巨型微生物的发现地对矿产资源,特别是石油资源垂涎不已,随着更多的冰融化,工业发展将更加容易。
他还说:?如果我们不采取保护措施,在这些地区进行工业发展,我们就有可能在某一天被这些病毒惊醒,比如我们认为已经被根除的天花。?
在一个安全的实验室环境中,kraffrey和他的同事们将把新发现的病毒与宿主单细胞变形虫放在一起,试图使它复活。
克拉夫雷负责法国国家科学研究中心的一个实验室。2013年,他和一个团队在同一地点发现了另一种巨型病毒,他们称之为?皮托霍病毒sibericum?,然后在培养皿中将其复活。
报告说,与今天传播的大多数病毒不同,令科学家感到惊讶的是,这些可以追溯到上一个冰河时代的古老病毒,不仅体积更大,而且基因也更复杂。
软体动物病毒有500多个基因,而2003年发现的另一个病毒大家族潘多拉病毒有2500个基因。相比之下,甲型流感病毒只有8个基因。
鸡是恒温动物,它们的生长、繁殖等需要体温保持在一定的范围内,而保持这个体温范围主要依靠外部环境条件和自身调节生理机能。雏鸡的调节机能不全,随着生长发育,鸡的各种生理机能不断完善,体温的调节机能也较强。除此以外,鸡的生长还需要合适的湿度等环境条件。在正常情况下,由于环境温度、湿度等变化幅度比较稳定,鸡群适应了这一状态,能够容易地调节。但如果温度突然改变(大幅度地升高或降低),鸡必须自身加大调节的程度,才能保持体温,这对于雏鸡、体弱的成年鸡和生产性能较高的蛋鸡都比较难以实现,由此导致了这些鸡群抵抗力下降,使其处于比较脆弱、易患疾病的状态。
另一方面,在鸡的一些直接与外环境相通的部位,比如呼吸道、肠道等,不可避免地存在一些病原微生物,比如大肠杆菌、巴氏杆菌、链球菌、葡萄球菌等,在鸡健康状态下,受到存在于这些部位的其他正常寄生的对鸡无致病性微生物的拮抗作用和鸡的免疫系统的抵御作用,不能生长繁殖,因而不能产生大量毒素和侵入到体内其他部位引起鸡发病。这类病原微生物被称作条件致病菌。一旦环境条件发生变化,比如鸡的体温不正常,或呼吸道、肠道功能紊乱,引起正常存在的具有拮抗作用的微生物减少,不能抑制这些病原微生物生长繁殖;或者引起免疫系统和免疫功能失常,不能抵御病原微生物的侵入。其结果就是在鸡群发生和流行相应的疾病。
此外,这些条件致病菌通过排泄也存在鸡舍环境中,在正常气候条件下,生长繁殖缓慢,一旦高温高湿,生长繁殖加快,使环境中致病微生物浓度增加,感染鸡的强度和机会也都增加。
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