环境变化、生物多样性丧失和病原体传播之间有何联系?答案是个谜。柏林Charité大学的研究人员现在在《eLife》杂志上描述了其中一个谜题,表明热带雨林的破坏损害了蚊子物种的多样性。与此同时,适应力更强的蚊子物种变得更加普遍,这也意味着它们携带的病毒更加丰富。如果一个特定物种中有很多个体,这些病毒就会迅速传播。
在他们的研究中,Charité的研究人员与莱布尼茨动物园和野生动物研究所(IZW)合作,调查清理雨林为咖啡、可可种植园或人类定居点让路如何影响蚊子及其携带病毒的流行率和生物多样性。这项研究汇集了病毒学和生物多样性研究领域,由Charité病毒学研究所虫媒病毒生态与进化研究小组负责人Sandra Junglen教授领导。
在他们的研究工作中,该团队首先在西非国家科特迪瓦的塔伊国家公园周围捕捉蚊子。那里的土地用途广泛,从原始雨林到次生林、可可和咖啡种植园以及村庄。该研究的第一作者、Charité病毒研究所的Kyra Hermans解释道:“我们确定了捕获的蚊子种类,并对它们进行了病毒感染测试。”。“然后,我们研究了不同土地利用类型蚊子物种的组成如何不同,某些病毒在哪里存在,以及它们的流行程度。”
适应力强的蚊子种类胜过其他蚊子
健康的生态系统中有许多不同的病毒,比如原始的雨林。主要原因是那里生活着各种各样的动物物种,它们可以作为宿主携带病毒。这是因为病毒总是与宿主联系在一起。

Junglen解释道,如果生态系统发生变化,也会影响病毒:“我们发现了49种病毒,在未受影响或干扰最小的栖息地观察到的宿主和病毒多样性最大。”49种不同的病毒中,大多数在研究地区相对罕见。然而,其中9种病毒通常在多个栖息地发现,其中5种病毒的流行率在受到干扰的栖息地增加,在人类住区达到最高水平。

Junglen解释道:“这意味着热带雨林的砍伐导致蚊子物种的生物多样性下降,从而改变了宿主类型的组成。一些有弹性的蚊子物种在被砍伐的地区繁殖得非常成功,携带了病毒。”。因此,特定物种群落的组成对病毒的流行有直接影响:病毒学家指出:“如果一个宿主物种非常丰富,病毒就更容易传播。”。“我们发现的所有更常见的病毒都被证明存在于特定的蚊子物种中。这些病毒属于不同的家族,具有不同的特性。这意味着我们首次证明,病毒的传播不是由密切的遗传关系引起的,而是由其宿主的特征引起的,尤其是那些在受到干扰的栖息地,你不能很好地适应不断变化的环境条件。“
传染病动态的新见解

研究人员发现的病毒只会感染蚊子,按照目前的情况,不能传播给人类。尽管如此,它们还是一个有价值的模型,可以用来理解物种群落多样性的变化如何影响病毒的存在和流行。Junglen指出:“我们的研究清楚地表明了生物多样性的重要性,生物多样性减少使某些病毒更容易繁殖,因为这会使它们的宿主变得更加丰富。”。
她解释道:“以前,这些过程几乎只使用单个病原体和单个宿主进行研究。现在我们有了一个更完整的画面,可以用于进一步的研究。”。作为下一步,研究人员计划研究其他国家的其他栖息地,其中一个目标是确定在土地利用变化下影响蚊子物种多样性的确切因素,以及病毒与宿主传播所需的特征。

Mosquito community composition shapes virus prevalence patterns along anthropogenic disturbance gradients.eLife, 2023; 12 DOI:10.7554/eLife.66550