携带登革热的蚊子可能无法在气温上升中生存

被感染的蚊子无法承受高温,这可能会限制登革热的传播。
mosquito biting a human limb
蚊子传播多种疾病,气候变化可能使更多人面临感染风险。Pixabay

预计由于气候变化和城市化,携带疾病的蚊子将冒险进入新的地区,但新的研究表明,高温可能会至少抑制一种感染的传播:登革热。

一项于 7 月 22 日发表在《公共科学图书馆·被忽视的热带病》杂志上的研究显示,携带登革病毒的蚊子比未感染的蚊子对极端高温更敏感。

“这可能意味着,在非常炎热的地区或经历此类高温爆发的地区,任何携带登革病毒的蚊子都可能死亡,”宾夕法尼亚州立大学生物学系主任、该研究的合著者伊丽莎白·麦格劳 (Elizabeth McGraw) 说。“这实际上是件好事,因为它可能会减少蚊子分布的极端边缘地区的蚊子种群中的登革病毒数量。”

她和她的同事在研究中指出,包括平均气温升高和更频繁的热浪在内的全球变暖的影响,将导致传染病的传播范围发生“剧烈变化”。传播登革热、寨卡病毒、基孔肯雅热和黄热病病毒的“伊蚊”的地理范围目前正在扩大。伊蚊 在温暖和城市环境中茁壮成长,在人类住宅内部和附近繁殖。预计到 2050 年,世界一半的人口将与这些昆虫生活在一起。

伊蚊 最适宜生存的温度在 15 至 35 摄氏度(59 至 95 华氏度)之间。这意味着,虽然这些蚊子很可能会侵入许多历史上的温带地区,但其他地区可能会变得过于炎热,以至于它们无法适应。

“显然,在一些地区,蚊子的分布范围会收缩,而在其他地区,它们的分布范围会扩大,”麦格劳说。“我们的研究实际上是在研究拼图的另一部分,也就是一种特定的病毒……如何影响蚊子应对温度变化的能力。”

每年,这种病毒估计会导致 3.9 亿登革热病例和 22,000 人死亡。科学家们正在研究的一种控制登革热和其他有害病毒的策略是感染其宿主蚊子,引入一种名为“沃尔巴克氏体”的细菌。

[相关:如何驱赶蚊子]

麦格劳说,目前尚不完全清楚沃尔巴克氏体是如何抑制蚊子体内病毒复制的。这可能是这两种微生物直接相互作用,或者沃尔巴克氏体引发了免疫反应,或者以某种方式改变了蚊子的生理机能,使其细胞变得有利于病毒生存。

有证据表明,释放受感染的蚊子,然后让细菌扩散到野外蚊子种群中,可以阻止疾病传播。上个月,科学家们报告说,在印度尼西亚日惹,科学家们释放了携带沃尔巴克氏体的蚊子,在这些区域,确诊的登革热病例发病率降低了 77%

但有一个问题:麦格劳和她的团队发现,感染了沃尔巴克氏体的蚊子似乎对高温也更敏感。“这可能意味着我们必须小心在炎热地区部署沃尔巴克氏体,因为如果沃尔巴克氏体的存在导致蚊子在高温胁迫下死亡率更高,那么其功效可能会受到影响。”

为了找出高温条件对携带或不携带其微生物伴侣的蚊子的影响,麦格劳和她的团队将蚊子放入玻璃管中,并将其浸入加热到 42 摄氏度(107.6 华氏度)的水中。这种折磨旨在模拟蚊子在野外可能面临的异常炎热的一天。

研究人员发现,感染了沃尔巴克氏体或登革病毒的蚊子,其昏迷并沉到底部的速度比未感染的昆虫快 2.5 倍或 5 倍。有趣的是,蚊子死亡所需的时间并不取决于其携带的细菌或病毒的量。此外,同时感染的蚊子死亡速度并不比只感染一种的蚊子快。

麦格劳说:“这里存在某种阈值效应,只要有一定量的这两种微生物之一,就会改变蚊子的生理机能或应对高温胁迫的能力。”

她和她的团队得出结论,这种效应可能会限制登革病毒的地理分布。然而,麦格劳表示,目前尚不清楚哪些地区将面临风险增加或减轻,因此沃尔巴克氏体在何处部署最有效。还需要更多的实验来研究世界不同地区和更现实环境中的蚊子,在这些环境中,蚊子可以采取措施避免过热。

麦格劳和她的同事们接下来计划研究微生物感染如何降低蚊子应对高温的能力,以及这些发现是否可以应用于其他类型的登革病毒、沃尔巴克氏体菌株或蚊子种群。

麦格劳说:“未来几十年,传染病的全球格局很可能会发生变化,部分原因是气候变化,部分原因与人类相关的活动……因此,我认为全面掌握所有这些相互作用的生物非常重要。“试图理解所有这些拼图碎片如何组合在一起……将使我们更准确地了解未来传染病可能的样子。”

 

更多优惠、评测和购买指南

 
Kate Baggaley Avatar

Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


© .