在自然界中至少有 10,000 種病毒具有感染人類的能力,不過目前絕大多數(shù)病毒都只在野生哺乳動物中無聲地傳播。然而,如果氣候和土地利用發(fā)生了變化,將為以前地理上孤立的野生動物物種之間的病毒共享帶來新的機會。
近日,發(fā)表在《自然》上的一篇論文指出,在氣候變化的推動下,預計到 2070 年至少會發(fā)生 15000 次新的跨物種病毒傳播。這些增加的病毒共享機會可能會提高未來 50 年內(nèi)出現(xiàn)從動物跳轉(zhuǎn)至人類的新傳染病的風險,尤其是在非洲和亞洲。
研究人員預測,隨著全球氣候的持續(xù)變暖,身上有很多寄生蟲和病原體的野生動物將被迫遷移它們的棲息地,然而這些走投無路的野生動物很大可能是往人類居住的地方遷移,這種現(xiàn)象將大大增加病毒向人類傳播的風險,從而導致新的流行病爆發(fā)。
科學家們還指出,氣候驅(qū)動的物種擴散和病毒進化可能已經(jīng)在發(fā)生中。這些轉(zhuǎn)變可能導致了埃博拉病毒、冠狀病毒或其他新病毒的出現(xiàn),并使得新病毒更難被追蹤,也使得病毒更容易跨越“墊腳石”物種進入人類,即病原體從野生動物傳播到人類。
“最接近身邊的案例,實際上就是我們在野生動物貿(mào)易中看到的風險。我們擔心野生動物交易市場,因為將不健康的動物以不自然的組合形式聚集在一起,為這種逐步出現(xiàn)的病毒傳播過程創(chuàng)造了機會——就像 SARS 如何從蝙蝠傳播到果子貍,然后從果子貍傳播到人一樣?!痹撗芯康闹饕髡?、喬治城大學醫(yī)學中心全球健康科學與安全中心的助理研究教授 Colin Carlson 博士說。
“但是現(xiàn)在,野生動物交易市場不再特別了。因為在不斷變化的氣候中,這種過程已經(jīng)幾乎無處不在。”
隨著氣候變暖,許多動物物種被驅(qū)趕到新的環(huán)境,一起帶去的還有它們的寄生蟲和病原體。這些地理遷移或促進了此前毫無交集的物種間的病毒交換,并且可能會促進人畜共患病的“溢出”(spillover),即病原體從野生動物傳播到人類。
在此之前,很少有研究評估全球性變化如何影響未來潛在的病毒共享和新發(fā)疾病的熱點地區(qū)。在這項最新研究中,Colin Carlson 和同事研究了到 2070 年時 3870 種哺乳動物的地理范圍在不同的氣候變化場景下可能發(fā)生的變化。
研究人員利用一個哺乳動物病毒共享模式的模型,對 3139 種動物間未來跨物種病毒傳播的機會進行了預測。哺乳動物物種間的新相遇有可能在世界任何地方發(fā)生,但將集中在熱帶非洲和東南亞人口密度高的區(qū)域。在氣候變暖 2°C 的場景下,預計 2070 年時因氣候變化驅(qū)動的哺乳動物分布重組,至少會導致 15000 次新的跨種族病毒共享事件。而且研究預計這些新的病毒共享事件主要由蝙蝠驅(qū)動,而蝙蝠可能攜帶容易傳播給人類的病毒。
這項工作的重點是地理范圍的變化,由于地理范圍的變化將導致不同的哺乳動物的棲息地也跟著發(fā)生變化,因此當同物種的哺乳動物第一次遇到其他物種的哺乳動物時,這些地理遷移或促進了此前毫無交集的物種間的病毒交換,從而導致它們將共享數(shù)千種病毒。
而且令人擔憂的是,動物棲息地將不成比例地移動到與人類住區(qū)相同的地方,從而產(chǎn)生新的溢出風險熱點。在當今全球變暖 1.2 度的情況下,這一過程的大部分可能已經(jīng)在進行,而減少溫室氣體排放的努力可能并無法阻止這些事件的發(fā)生。
另一個重要的發(fā)現(xiàn)是氣溫升高將對蝙蝠產(chǎn)生影響。眾所周知,蝙蝠是新型病毒最大的攜帶者之一,而且他們的飛行能力將使他們能夠長途旅行,并分享最多的病毒。由于蝙蝠在病毒出現(xiàn)、傳播過程的核心作用,因此氣候變化對大流行病爆發(fā)影響最大的預計將是東南亞地區(qū),因為這是蝙蝠多樣性的全球熱點。
Carlson 表示,“我們的模擬讓我們大吃一驚。我們花了數(shù)年時間用不同的數(shù)據(jù)和不同的假設(shè)仔細檢查這些結(jié)果,但模型總是引導我們得出這些結(jié)論。這是一個非常驚人的例子,說明如果我們嘗試,我們實際上可以預測未來?!?/p>
“這種機制為氣候變化將如何威脅人類和動物健康,又增加了一個新的層面?!毖芯空撐牡墓餐饕髡摺讨纬谴髮W文理學院生物系博士后研究員 Gregory Albery 博士說,“目前尚不清楚這些新病毒究竟會如何影響所涉及的物種,但它們中的許多很可能會轉(zhuǎn)化為新的保護風險,并助長人類出現(xiàn)新的疫情?!?/p>
總之,該研究表明,隨著病毒開始以前所未有的速度在宿主物種之間傳播,對人類健康的影響可能是驚人的。而氣候變化將成為大流行疾病出現(xiàn)的最大上游風險因素——超過森林砍伐、野生動物貿(mào)易和工業(yè)化農(nóng)業(yè)等備受矚目的問題。
此外,該研究強調(diào)了將病毒監(jiān)測和氣候變化導致的物種分布變化相結(jié)合的必要性,特別是在熱帶地區(qū)——這些地區(qū)是大部分可從動物傳染至人類的傳染病的搖籃。研究人員認為,解決方案是將野生動物疾病監(jiān)測與環(huán)境變化的實時研究結(jié)合起來。
“我們比以往任何時候都更接近預測和預防下一次大流行。這是朝著預測邁出的一大步——現(xiàn)在我們必須開始解決問題的難點。”Carlson 說。
“當巴西無尾蝙蝠一路到達美國東部的阿巴拉契亞時,我們就應該投入精力了解哪些病毒也在跟著旅行。試圖實時發(fā)現(xiàn)這些宿主的地理跨越,是我們能夠防止這一過程導致更多溢出和更多流行病的唯一方法?!?/p>
資助這項研究的美國國家科學基金會(NSF)項目主任 Sam Scheiner 表示,“COVID-19 大流行,以及之前 SARS、埃博拉和寨卡病毒的傳播,表明病毒從動物傳播到人類身上,會產(chǎn)生巨大的影響。為了預防它們再次傳播到人類身上,我們需要了解它們在其他動物中的傳播。這項研究表明,氣候變暖導致的動物運動和相互作用可能會增加病毒在物種之間跳躍的數(shù)量?!?/p>