气候变化可能使人类接触到数千种新病毒

为了预防未来的大流行病,我们需要将疾病的传播与地球的破坏联系起来。
People standing on a bridge at sunset while bats fly over.
蝙蝠将是导致气候变化相关病毒溢出的主要驱动因素。 Deposit Photos

2013 年,一名幼儿在几内亚农村的一棵中空树下玩耍,这棵树恰好住着携带埃博拉病毒的蝙蝠。这名男孩感染了疾病并死亡,成为导致近 10,000 人死亡的疫情的零号病人。2003 年,一种冠状病毒 SARS 从中国云南省的蝙蝠传播到广州市。据我们所知,在 2019 年的某个时候,一只蝙蝠将另一种冠状病毒传染给了一种野生哺乳动物,这种哺乳动物最终出现在武汉的一个市场,从而引发了 COVID-19 大流行。

流行病学家们投入了大量的精力来追溯这些病毒发生跨物种传播的时刻。是哪些蝙蝠?何时发生的?但还有一个更广泛的问题需要提出:为什么某些哺乳动物会相互接触?是否存在使患病蝙蝠更有可能出现在可以感染人类的地方的因素?

在上周发表在《自然》杂志上的一项研究中,一个国际疾病生态学家团队发现,随着气候变化重塑哺乳动物的栖息地,它们交换病毒的可能性将大大增加。这种“初次接触”的热点地区不成比例地集中在人口稠密的地方,这使得一些病毒最终传播给人类成为必然。

这项研究是试图将全球气候变化进程与其在我们日常生活中的表现联系起来的最新尝试——不仅仅是天气灾害,还包括婴儿死亡率、作物健康和疾病。华盛顿大学研究气候与人类健康的 Kristie Ebi 表示:“当然,随着我们开始获得一些气候变化与健康方面的资金,我们正在认识到我们所面临的挑战的广度和深度甚至比我们之前所说的更大。”

正如研究所示,我们已经生活在这次大洗牌的顶峰;动物们正在迁往更凉爽的地区。因此,在我们有生之年发生的病毒溢出事件很可能是气候变化的结果——我们只是不知道是哪些。

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这些结论基于三年的工作,对哺乳动物依赖的栖息地及其携带的病毒进行了全球模拟。该团队首先绘制了近 4,000 种哺乳动物栖息地的地图,并利用它来预测在不同气候变化情景下这些分布范围将如何随时间变化。然后,他们寻找之前孤立的物种将成为邻居的地方——他们称之为“初次接触”。最后,他们使用一个最近开发的计算机模型来预测这些动物交换病毒的可能性。

尽管模拟中的所有哺乳动物最终都遇到了新的邻居,但疾病溢出热点地区将会出现。大部分将发生在热带山区——特别是东非和东南亚的高地——而不是极地地区。这是因为随着物种向北迁移,它们往往会与其目前的邻居同步迁徙。但在山区,来自该地区每个山谷和沼泽的动物都将向上迁移到越来越狭窄的适宜居住的高度区域。这意味着本来就已经生物多样性丰富 Thus, this sentence can be interpreted as "This means that the already biodiverse tropics will see additional species packing themselves into highlands." But given the context, it could also be interpreted as "This means that the tropics, which are already rich in biodiversity, will see even more species crowding into the highlands." More simply, "The already biodiverse tropics will see more species congregating in the highlands." The latter phrasing seems more natural.热带地区将有更多物种挤进高地。

这些迁徙者将携带病原体。至少有 10,000 种人畜共患病病毒已经存在于哺乳动物宿主中;随着它们的宿主追逐凉爽的温度向更高海拔迁徙,它们将与新的邻居擦肩而过。一种曾经生活在丛林低地孤立的石灰岩洞穴中的蝙蝠,现在可能与其他野生动物难民一起占据山坡。这可能会创造一个新的传播网络。

根据《自然》杂志的研究,蝙蝠将传播大多数跨物种病毒,原因很简单:它们会飞,并且在寻找适宜的温度时可以迁徙得更远。啮齿动物也可能是主要的传播宿主。

该模型显示,溢出的最有利条件是从 2011 年到 2040 年,因为动物正在适应当前的变暖。即使在相对温和的变暖情景下,例如《巴黎协定》中的 2 摄氏度,这些溢出也将继续发生。

那么,气候变化是否已经导致疾病跨宿主传播?气候归因科学,即试图将现实世界事件与人为全球变暖联系起来的领域,在过去十年中蓬勃发展。但它的大部分工作都集中在天气上——去年,在“热穹”融化了电线并导致太平洋西北地区数十人死亡几天后,气候学家确定大气变化几乎肯定对此负责。

将疫情归因于气候变化更具挑战性。现有的大部分研究都集中在由昆虫传播的疾病,如鼠疫、疟疾或登革热。Ebi 说,为了做到这一点,流行病学家需要了解降雨和高温的变化如何影响蚊子种群。而且,仅仅因为某个地方存在蚊子,并不意味着它会在那个地方传播疾病。Ebi 说:“在进行这类分析时,你必须考虑所有这些因素,这使得它们比讨论热浪中有多少人死亡要复杂得多。”

Ebi 表示,最容易看到气候变化影响的疾病是罕见疾病。她解释说,蜱虫及其疾病传播到加拿大南部是一个明显的例子。“几十年前加拿大还没有莱姆病,”她解释说,“现在有了。”

新的《自然》论文同样寻找那些可归因于气候的边缘病例。在最近一次事件中,一个兽医流行病学团队发现,在北极海冰融化后,一种犬瘟热病毒从大西洋海豹传播到太平洋海獭,使这两种哺乳动物得以接触。而且,随着澳大利亚的狐蝠在过去一个世纪里向南迁徙,它们显然将人畜共患的亨德拉病毒传染给了家养马匹。

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其他受气候驱动的流行病将更难发现——也许动物会更多地交叉接触,而不是第一次相遇。该团队称其模拟为“ICEBERG”(冰山),意味着这些初次接触只是问题的冰山一角。虽然作者们并没有将最近的埃博拉和 SARS 疫情直接与气候危机联系起来,但他们确实指出,这些溢出很可能是人类活动(如森林砍伐和城市化)共同作用的结果,这些活动使人类与野生动物的接触更加密切。

使这种归因更加困难的是,与热浪不同,世界不太可能在溢出事件发生时就注意到它们。Ebi 说,研究人员之所以关注昆虫传播的疾病,是因为有资金可以用来研究蚊子。“这显然会对你研究的内容产生影响,因为资金非常少,”她解释说。“这并不意味着我们目前的研究不是高优先级——但这是你能从联邦机构获得一些资金的地方。”

在《自然》杂志论文发布当天的一次国会听证会上,该论文的合著者之一、乔治城大学疾病生态学家 Colin Carlson 请求立法者投资于人畜共患病原体监测和信息集中化系统。他说:“我们的领域目前正朝着一场科学革命迈进。这一愿景为 COVID-19 大流行病可能成为最后一次大流行病提供了新的希望。”

这项研究应该是一个警钟:我们可以确切地看到变暖和栖息地丧失将如何使我们接触到数千种新病毒。很快,我们或许就能确定哪些疫情是由气候变化本身引起的。但无论如何,如果我们选择一条明智的道路,我们就能领先于问题。

 

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Philip Kiefer

特约撰稿人

Philip Kiefer是《Popular Science》的特约撰稿人。他于2021年开始作为自由撰稿人加入科学部门,同年晚些时候正式成为团队一员。他曾报道过COVID变种的演变、食腐蜜蜂以及史前藻类爆发。


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