從野生動(dòng)物到人類的疾病一再蔓延，造成當(dāng)?shù)氐娜蛄餍胁?，如艾滋病?艾滋病，埃博拉病毒，非典型肺炎和尼帕病毒。研究人員對(duì)蝙蝠疾病傳播進(jìn)行的一項(xiàng)新研究對(duì)于理解可能在物種之間傳播疾病并導(dǎo)致大規(guī)模爆發(fā)的隱藏或“隱秘”聯(lián)系具有廣泛的意義。

弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員Joseph Hoyt和Kate Langwig通過(guò)用紫外線照射的熒光粉對(duì)蝙蝠進(jìn)行除塵，能夠追蹤被白鼻綜合癥摧毀的蝙蝠物種的疾病傳播動(dòng)態(tài)，這種致命的真菌疾病已經(jīng)死亡自2006年以來(lái)，北美有670萬(wàn)只蝙蝠。

他們的研究結(jié)果最近發(fā)表在Nature雜志上。

“這些結(jié)果發(fā)現(xiàn)并量化了物種內(nèi)部和物種之間的聯(lián)系，這是我們以前從未了解過(guò)的，”第一作者約瑟夫·霍伊特說(shuō)道，他作為加州大學(xué)圣克魯茲分校的研究生領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，并在弗吉尼亞理工大學(xué)完成了作為研究科學(xué)家的分析。在理學(xué)院生物科學(xué)系。

“我們一直看到爆發(fā)性的流行病，整個(gè)蝙蝠種群會(huì)在一兩個(gè)月內(nèi)感染白鼻綜合癥，對(duì)于這種情況的發(fā)生是一個(gè)謎。我們現(xiàn)在能夠更準(zhǔn)確地解釋和追蹤傳播白鼻綜合癥，我們的研究對(duì)預(yù)測(cè)其他流行病具有重要意義，“霍伊特說(shuō)。

當(dāng)我們考慮可能患病的人時(shí)，我們傾向于想到我們的社會(huì)群體：家庭，朋友和同事。但是，我們忘記了與DMV的員工，咖啡店的咖啡師或公共交通的共享空域的短暫互動(dòng)。人們意識(shí)到這些相互作用，但不知道它們對(duì)流行病的傳播有多重要。過(guò)去，這些類型的隱藏交互很難理解，因?yàn)樗鼈冸y以量化。

該研究的第二作者，弗吉尼亞理工大學(xué)生物科學(xué)系助理教授凱特朗維格說(shuō)，這項(xiàng)研究表明，個(gè)體之間不經(jīng)常和間接的聯(lián)系，也稱為“神秘”聯(lián)系，在傳播中起著更大的作用。疾病比以前了解的多。

“隱秘聯(lián)系本質(zhì)上是我們通常無(wú)法估計(jì)或觀察到的個(gè)體之間的途徑或聯(lián)系。過(guò)去，研究人員基本上忽略了它們，但這項(xiàng)研究量化了它們的重要性。我們的研究創(chuàng)建了社會(huì)群體的綜合模型連接和神秘的聯(lián)系，“Langwig說(shuō)，他是全球變化中心的附屬教員，是Fralin生命科學(xué)研究所的一個(gè)部門。

共同作者，加州大學(xué)圣克魯茲分校生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)副教授A. Marm Kilpatrick指出，當(dāng)病原體從野生動(dòng)物傳播到人類時(shí)，溢出事件往往是通過(guò)這些神秘的連接發(fā)生的。“當(dāng)我們調(diào)查埃博拉或SARS等疾病的爆發(fā)時(shí)，我們通常不會(huì)意識(shí)到它們的重要性，”他說(shuō)。

“我們的研究具有令人信服的意義，使研究人員能夠跟蹤野生生物中看似隨機(jī)或間接的連接，這可能會(huì)蔓延到人群中，”Langwig說(shuō)。

本研究中使用的熒光粉塵在揭示蝙蝠之間的神秘連接方面非常有效。研究人員在中西部上游的八個(gè)冬眠地點(diǎn)(主要是廢棄的礦井隧道)進(jìn)行了這項(xiàng)研究。每個(gè)站點(diǎn)都有多達(dá)四種使用它的蝙蝠。在研究開始時(shí)，導(dǎo)致白鼻綜合征的病原體尚未到達(dá)這些人群。

研究人員首先對(duì)這些蝙蝠進(jìn)行了調(diào)查，并描述了他們的社交網(wǎng)絡(luò)，測(cè)量了在群體中一起休眠的蝙蝠之間的直接身體接觸，以及蝙蝠在群體之間移動(dòng)的額外聯(lián)系。然后，他們?cè)诔醵瑫r(shí)將熒光粉施加到幾只蝙蝠上，每只蝙蝠使用不同的顏色。在冬末，研究人員回過(guò)頭來(lái)看看每種顏色的熒光粉塵最終到底在哪里。

“我們?yōu)槊總€(gè)人群中的每一只蝙蝠積累了大量數(shù)據(jù)。我們對(duì)蝙蝠的社交群體進(jìn)行了描述，并使用熒光粉來(lái)跟蹤他們的動(dòng)作和接觸，”Langwig說(shuō)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，“塵埃的擴(kuò)散反映了真菌病原體如何傳播，所以我們可以看到蝙蝠是否在環(huán)境中的某處沉積灰塵而另一只蝙蝠穿過(guò)并撿起它。它還揭示了我們不會(huì)發(fā)現(xiàn)的不常見的直接接觸通常觀察，“霍伊特說(shuō)。

在進(jìn)行熒光粉塵研究后，導(dǎo)致白鼻綜合癥的真菌病原體到達(dá)該地區(qū)，研究人員還追蹤了它在每個(gè)部位的傳播情況。他們發(fā)現(xiàn)，塵埃研究中揭示的所有聯(lián)系的總和比使用冬眠社會(huì)群體更好地解釋了疾病的實(shí)際傳播動(dòng)態(tài)。

“通過(guò)包含那些神秘的連接，我們能夠更好地解釋病原體的實(shí)際入侵，它們對(duì)于解釋物種之間的傳播比在物種內(nèi)傳播更為重要，”Hoyt說(shuō)。

白鼻綜合癥的一個(gè)令人費(fèi)解的特征是它能夠在冬季通過(guò)蝙蝠群體傳播，當(dāng)時(shí)動(dòng)物在99.5%的時(shí)間休眠。他們每?jī)傻饺芫蜁?huì)非常短暫地從冬眠中醒來(lái)。然而塵埃研究顯示，它們移動(dòng)的距離足夠多，可以在冬眠組中觀察到更多的連接。

最引人注目的是一種物種的隱秘聯(lián)系，這種物種是北方長(zhǎng)耳蝙蝠，它自己棲息，而不是成群結(jié)隊(duì)。雖然經(jīng)典理論可以預(yù)測(cè)這種孤獨(dú)物種的低感染率，但它卻受到白鼻綜合征的嚴(yán)重打擊。

“當(dāng)我們?cè)诒狈介L(zhǎng)耳蝙蝠上放置熒光粉時(shí)，它會(huì)出現(xiàn)在我們從未見過(guò)它們與之相互作用的其他物種上。我們永遠(yuǎn)不會(huì)預(yù)測(cè)到感染可以通過(guò)那條路傳播，”Hoyt說(shuō)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，不同的單獨(dú)物種，三色蝙蝠，感染率較低，與其他蝙蝠隱蔽連接的證據(jù)較少，但確實(shí)將灰塵轉(zhuǎn)移到棲息地的表面。“我們發(fā)現(xiàn)三色蝙蝠的空間隔離程度要高得多。并不是它不會(huì)刺激和爬行，它只是在與其他蝙蝠重疊較少的范圍內(nèi)這樣做 - 它似乎更具領(lǐng)土性。利用空間，“霍伊特說(shuō)。

不幸的是，對(duì)于蝙蝠來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致白鼻綜合癥的真菌病原體的孢子會(huì)留在環(huán)境中并且保持傳染性多年。一旦洞穴的墻壁和天花板被孢子污染，使用該地點(diǎn)進(jìn)行冬眠的蝙蝠將年復(fù)一年地受到感染。

白鼻綜合癥被認(rèn)為是近代最嚴(yán)重的野生動(dòng)物疾病之一，已經(jīng)在北美殺死了數(shù)百萬(wàn)只蝙蝠。

但是，白鼻綜合癥似乎不會(huì)對(duì)人類健康構(gòu)成威脅。它是由真菌Pseudogymnoascus destructans引起的，它在低溫下生長(zhǎng)最佳。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局說(shuō)：“自從首次觀察到白鼻綜合癥以來(lái)，已有數(shù)千人訪問了受影響的洞穴和地雷，并且沒有報(bào)告可歸因于白鼻綜合癥的人類疾病。我們?nèi)栽诹私膺@種疾病，但是我們知道接觸受白鼻影響的蝙蝠對(duì)人類沒有任何風(fēng)險(xiǎn)。“