全球范围内，哪里的啮齿类动物传染病危害最大？

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原文作者：Christina Faust

翻译作者：Miao YU

【译者注：啮齿目（Rodents）是哺乳动物中最大的一个类群，物种数量有2200多种，占整个哺乳动物数量的42%，大多数是植食性种类。啮齿目动物突出的特点是上下颌都具有一对没有齿根的终身生长的门牙。人畜共患病（如埃博拉、拉沙热和莱姆病）是指病原体从动物传染给人类而导致的疾病。近年来，研究发现人类对土地利用的变化（例如将自然环境改造为农业用地或城市等）会影响人畜共患病感染人类的风险。这类影响在啮齿动物、蝙蝠和雀形目鸟类中最为显著。】

最近的一项研究调查了土地利用方式的变化对全球范围内啮齿类动物传染病风险的影响。

典型的条纹草鼠（Lemniscomys striatus），肯尼亚Kakamega森林。

图片来源: Charles J Sharp, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Typical_striped_grass_mouse_(Lemniscomys_striatus).jpg

全球有2000多种啮齿动物。它们是哺乳动物中最多样化的，在除南极洲以外的所有大陆上都有它们的栖息地。啮齿动物是重要的食草动物和贪婪的种子捕食者。它们为许多捕食者提供了食物来源，但也因其作为农田害虫的角色对生态系统造成了损害。此外，啮齿动物是人畜共患病的重要宿主。啮齿类动物携带多种病原体，包括蠕虫、细菌和病毒，这些病原体可感染人类并使他们身患重病。因此，啮齿动物被认为是人畜共患传染病最重要的宿主，可导致80多种疾病——包括鼠疫、钩端螺旋体病和肾综合征出血热。

哺乳动物的物种丰富度主要由啮齿目动物（Rodentia）和蝙蝠目（Chiroptera）组成。旁注：最近的分类学评估改变了一些哺乳动物目，包括鼩形目（Soricomorpha）。

啮齿动物常与人类相伴，其中有些物种可以在人类改造的环境中繁衍生息。正如我们之前所讨论的，土地利用的变化（包括将自然栖息地改造成农田）可能会增加出现人畜共患病的风险。这可能是通过人与动物之间的接触增加、宿主社区的变化、这些宿主种群中病原体流行率的变化以及其他因素来实现的。

随着人口的增长和土地利用的不断变化，啮齿动物的分布及其携带的病原体在未来几年将如何变化？针对这一问题，最近的一项研究绘制了每种土地利用中目前发现的啮齿动物以及不同土地利用情景下景观变化对这种分布的影响。该研究的主要目标是识别出由啮齿动物引起的人畜共患病风险预计会增加和减少的地区。

首先，啮齿类动物传染病危害不仅是指特定物种所在地的产物，而且是该物种中预期的疾病流行率。其他科学家的研究提出了一种方法：根据关键的生活史特征计算啮齿动物种群中病原体的平衡流行率。例如，与生活方式“较慢”的物种相比，产仔量大、繁殖年龄小、世代时间短的物种可能会有更高的疾病患病率。这一假设已通过实证研究得到验证，并为物种存在时的“危险”程度提供了有效估计。

本研究中“危害”的第二个关键决定因素是某一物种是否存在于特定的地点。为了解决这个问题，科学家们使用了一个数据库，该数据库记录了博物馆标本最初被获得的地点。他们利用这些地点和捕获日期来确定特定土地利用类型内该物种存在的概率。他们关注的土地利用类型分为原始森林、管理牧场和一年生作物。他们使用分类和回归树以及其他机器学习方法来确定土地利用变量，这些变量对于预测每个物种的存在与否非常重要。然后将某一物种在给定区域内出现的概率乘以估计的流行率来量化“危害”程度。

接下来，研究人员必须预测这种啮齿动物（病原体）宿主的危害在未来会发生怎样的变化。他们使用了土地利用协调（LUH2）项目开发的三种未来场景：第一个场景涉及将气候变暖限制在最高2°C（最佳情况）的可持续发展情景；第二个场景模拟了一个边界封闭、不平等加剧的世界；最后一个场景则基于化石燃料和贸易，这将对气候变暖造成最严重的影响。这些情景代表了人类人口增长和土地利用变化的一系列可能变化。

那么，究竟哪里的啮齿类动物传染病危害最大呢？目前来看，在啮齿动物物种多样性高的地区（包括中国东南部、热带非洲和美国中南部），啮齿动物人畜共患病的风险都很高。还有一些地区的啮齿动物物种尤其可能具有传染病高流行率，被标记为啮齿动物人畜共患病热点——包括蒙古、东欧和阿根廷南部。

预测人畜共患病啮齿动物危害最高的地区。啮齿动物危害的划分基于可持续发展的土地利用变化情景。图片来自论文中的图2

每一种土地利用变化情景都会影响由啮齿动物预测的危害——但这些变化的规模、方向和位置各不相同。在最可持续的情况下，许多热点地区的风险明显降低。一些热点地区的响应更为异质性——某些地区的危害增加，其他地区则危害减少（如巴西东南部和中国东南部）。在其他两种情况下，许多地区的风险都比较高。在第二种情况下，美国地区的危害有所减少，但在美洲大多数其他国家的危害却有所增加。南非地区的危险性也大大增加了。在最后一个依赖化石燃料的情景中，全球范围内各地的危险都在增加。虽然非洲、东南亚和北美其他地区的啮齿动物数量确实有所减少，但俄罗斯和中国的啮齿动物数量有所增加。这些情景都描述了地理风险。未来的工作可能包括人口预测，以确定处于风险中的个体数量是否有净变化。

全球范围内不同情景下的风险差异反映了啮齿动物群落对不同土地利用方式的反应。例如，新世界汉坦病毒库在自然植被中的丰度更高，而在其他地区，人畜共患病啮齿动物库在人类改造环境中更为丰富。这强调了了解啮齿动物群落生态学对减轻各区域风险的重要性。

这项研究强调了啮齿动物人畜共患病的重要热点地区，同时也强调了啮齿动物人畜共患病的未来。重要的是，该报告强调，在几乎所有的土地利用情景中，低收入国家最容易受到啮齿动物人畜共患病的影响，并将承受最沉重的疾病负担。在这个不断变化的世界里，我们需要更多的研究和努力来制定预防鼠源性人畜共患病风险的解决方案。

作者Christina Faust：

Christina Faust是宾夕法尼亚州立大学传染病动力学中心的博士后学者。她的研究重点是传染病的生态学和进化。她利用实地研究、遗传工具和建模来了解宿主与病原体的相互作用并提出控制策略。