每年,都有少数美国人感染鼠疫。这种由鼠疫耶尔森氏菌引起的疾病于20世纪初被引入北美,并在亚利桑那州、新墨西哥州和科罗拉多州的啮齿动物中传播开来。如果用抗生素治疗,它对人类不再是致命的——但草原犬鼠就没有那么幸运了。
根据最近的研究,在1950年至2017年期间,由于气候变化,落基山脉西部的大片地区变得比以前更适合细菌生存30%至40%。这预示着未来气候变暖可能如何影响人畜共患病的传播。
“有一种普遍的看法认为,最大的影响将来自高温和灾难,但我认为这并非定论,”该研究的首席作者Colin Carlson在接受Gizmodo采访时表示。“我认为,要弄清楚传染病的气候信号更为困难。”
鼠疫可以感染多种物种,但它会在啮齿动物种群中形成长期储存。在中亚,它似乎在沙鼠身上传播;而在北美,草原犬鼠似乎起着关键作用。细菌通过几种跳蚤在动物之间传播,或者在某些情况下,当猫或郊狼等捕食者吃掉受感染的动物时传播。有证据表明鼠疫耶尔森氏菌在条件适宜时,还能与变形虫形成共生关系,甚至生活在土壤中。
这种复杂性使得对鼠疫储存的建模,更不用说预测可能的疫情范围,都非常棘手。随着气候变化,不同啮齿动物可能生活在不同大小的种群中,而某些种类的蜱在特定温度下更擅长传播细菌。
因此,研究人员着手绘制过去鼠疫的分布图,以此来了解哪些因素可能在未来导致其传播。
为此,他们将人类感染数据——1950年至2000年平均每年7.7例——与患者生病时期的天气条件进行了叠加。他们还绘制了2000年至2017年野生动物调查数据,该调查记录了41,000只受检动物中5,000例鼠疫病例,几乎全部在郊狼身上。(郊狼在不生病的情况下携带和传播细菌,因此证据来自它们血液中的鼠疫抗体。)
在1950年至2017年间,鼠疫风险在“啮齿动物生物多样性热点地区”最高,这可能是因为有更多的啮齿动物会被感染,或者因为这些热点地区更有可能存在科学家尚未确定的某种理想宿主。此外,细菌似乎只在高海拔地区形成储存,这很可能是由于土壤条件和生活在那里的啮齿动物的共同作用。
长期的气候变暖似乎为储存创造了更适宜的条件,因为啮齿动物向更高海拔的地区扩张。此外,在加拿大、墨西哥以及加利福尼亚州中央谷地的一些地区,可能也存在尚未被发现的储存。
该模型也支持气候事件与大流行性鼠疫之间的关系。在异常温暖的年份,动物中的鼠疫数量最多,但在寒冷潮湿的年份,人类感染的风险更高。研究人员认为,这是因为炎热的年份导致啮齿动物和跳蚤数量增加,从而使疾病总量增长。当天气变冷时,这些啮齿动物就会死亡——当跳蚤转移宿主时,鼠疫就会集中在幸存者身上。其他跳蚤则会寻找新的宿主,从而接触到人类。
新研究的合著者之一之前的研究聚焦于最著名的鼠疫大流行——黑死病,它颠覆了封建欧洲,并为现代世界的到来奠定了基础。研究发现,细菌是在气候波动的情况下离开中亚的。欧洲黑死病爆发之前,蒙古曾经历了一系列寒冷年份,研究人员认为这导致了携带鼠疫的昆虫向西传播。
这并不意味着随着国家变暖,将有更多人死于这种疾病。对动物风险的显著增加只使人类感染病例增加了不到百分之一,而且这些病例仍然可以治愈。
但是,作者写道,鼠疫恰好是理解气候、生态系统和疾病之间相互作用的一个很好的模型,因为它在美国受到了严密的监测。同样的过程也发生在其他病原体上,从黄热病、莱姆病,到食肉类利什曼病——但这些转变更难追踪。