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人類如何與不斷變化的環境相互作用影響著傳染病的傳播?

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世界上一些最臭名昭著的傳染病,包括萊姆病、狂犬病和埃博拉病毒,都來自人畜共患病。這些疾病是由病原體(細菌、病毒或其他寄生生物)引起的,它們可以從動物傳染給人類。但是,即使它們會導致嚴重的健康問題,我們在涉及到這些疾病的知識方面仍然有缺陷。我們還不完全了解病原體是如何在不同的宿主物種之間"轉移"並導致流行病的--研究開始表明,環境的變化可能是一個因素。

病原體感染的動物種類的數量是其轉移到其他宿主物種並感染它們的能力的一個指標。感染更多動物物種的病原體應該更有可能跳到新的宿主身上。例如,狂犬病毒似乎能夠感染幾乎所有它們遇到的哺乳動物物種,使全世界的人類面臨著感染的風險。

圖片來源:https://cn.bing.com

研究還發現,受感染的動物之間的關係也很重要。例如,如果一種病原體感染猴子和猿類,那麼它感染人類的幾率可能比主要感染鳥類或魚類的幾率要高。

新研究發現,越來越多的證據表明,宿主的轉移也不可避免地與環境有關。研究發現,我們周圍的環境--包括不同的棲息地和氣候條件--為人類從野生動物身上感染不同的病原體提供了新的機會。

野生動物與疾病傳播

世界人口的增長以及我們利用和改造地球的方式意味著我們比以往任何時候都更接近野生動物。幾乎沒有野生動物獨自生活在原始環境中。此外,入侵物種的數量也在前所未有地增加,老鼠等動物將寄生蟲傳播到以前的生物地理邊界。現在,以前被隔離的野生動物和它們的病原體已經嵌入到一個不斷變化的全球網路中,傳播疾病的範圍比以前更廣。

這種新的思路--如果病原體能接觸到更多的宿主,它們就能感染它們--對於我們在全球變化的時代如何應對新出現的疾病非常重要。多宿主病原體的傳播已經成為世界性的現象,野生動物往往在人畜共患病事件中扮演重要角色。即使是假日接觸看似無害的野生動物也會帶來問題。例如,自2012年以來,來自歐洲和其他地區的遊客一直在沙烏地阿拉伯的駱駝身上感染中東呼吸綜合征(MERS)。

但威脅不僅僅是野生動物病原體感染人類。許多病原體已經被我們和我們的寵物帶到新的地區。在人類記錄的近400種寄生蠕蟲中,有近50%存在於各種各樣的動物中,包括狗、牛、以及靈長類動物、嚙齒動物和鹿等野生動物。研究發現,隨著人類和他們的同伴動物在世界各地遷徙,這種寄生蟲的轉移可能由於全球化而加劇。

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聯合行動

那麼,了解這些疾病如何轉移的下一步是什麼?我們能做些什麼來阻止它們的蔓延?環境措施當然是必要的,但我們也需要弄清楚病原體如何在物種間傳播,以及當這種情況發生時,如何將風險降到最低。

預測下一個新出現的傳染病事件與每日天氣預報有很多共同之處。首先,我們必須利用基礎研究來構建我們對這些疾病的知識,然後使用複雜的演算法來預測。處理這類挑戰的計算工具是可用的,但它們通常用於其他方面。

包括物理學和社會科學在內的許多學科都處理"傳染過程",以理解物體的傳播。研究人員通常使用演算法來研究感測器網路、處理圖像和跟蹤在社交媒體上傳播的信息。類似的模型在健康研究中有著悠久的歷史,但它們現在可以用來解釋不斷變化的環境條件,以便預測病原體將在何時何地暴露於新的宿主物種中。

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這不僅僅是關於新的傳染病。實施這樣一個系統可以幫助跟蹤疾病的再次出現,這些疾病在人類和家畜中得到控制,但在野生動物中仍然存在。它還可以提高對大量研究不足的病原體多樣性的認識,這些病原體具有不可預測的人畜共患病能力。

關於人類和動物之間如何共享疾病還有很多需要了解的,但是通過預防全球疾病傳播,我們可以開始了解它們的起源,並有希望預測它們的運動。

參考資料:

【1】How humans interact with the changing environment is affecting the spread of infectious disease

【2】Zoonotic diseases (zoonoses):guidance, data and analysis

【3】Kevin J. Olival et al. Host and viral traits predict zoonotic spillover from mammals. Nature volume 546, pages 646-650 (29 June 2017)

【4】Konstans Wells et al. Host Specificity in Variable Environments. Trends in Parasitology. Volume 35, Issue 6, June 2019, Pages 452-465. https://doi.org/10.1016/j.pt.2019.04.001

【5】Franz Essl et al. No saturation in the accumulation of alien species worldwide.Nat Commun. DOI https://doi.org/10.1038/ncomms14435

【6】Ecology of Multi-host Pathogens of Animals

【7】Konstans Wells et al. The importance of parasite geography and spillover effects for global patterns of host-parasite associations in two invasive species. Diversity and Distributions. https://doi.org/10.1111/ddi.12297

【8】Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV)

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