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新冠病毒的大流行源于人类对环境的破坏? 精选

已有 3112 次阅读 2020-8-24 08:13 |个人分类:科学普及|系统分类:科普集锦| 新冠病毒, 环境变化, 大流行, 人兽共患

新冠病毒的大流行源于人类对环境的破坏? 

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几乎所有人类病毒都起源于种动物病毒的跨界传播。这些溢出效应spillovers)的发生是由爆炸性的人口增长和所有生态系统发生不可思议的变化,这些变化是由人类对地球几乎每个角落的占领所带来的。土地使用变化引发人畜共患病的程度一直受到怀疑,最近一项关于这种变化对当地人畜共患宿主群体影响的全球研究证实了这一点。

以下内容主要参考《Nature杂志8月20日综述论文 Zoonotic host diversity increases in human-dominated ecosystems(在人类主导的生态系统中,人畜共患病的宿主多样性增加。)(参考文献1)

关于土地利用变化如何导致人畜共患的发生,一个典型的例证是关于阿根廷出血热hemorrhagic fever的发现。在两次世界大战期间,阿根廷的pampa彭巴)草原地区,用除草剂清除了杂草,当地变成了大量种植玉米的田地。玉米生长起来,但在它的阴影下,一种新的耐阴杂草茁壮生长。这种杂草导致了一种新的优势老鼠壮暮鼠(Calomys musculinus)的出现。1953年,该地区首次发现了一种新型人类出血热,病原体胡宁病毒Junin virus从新出现的小鼠中分离出来。

为了研究这种土地利用变化在全球人类感染新的人畜共患病方面的重要性,研究了一个包含6,801个生态组合的全球数据库(参考文献1)。该数据库从666份已发表的研究项目中收集了超过320万个物种记录,这些研究对土地利用中的生物多样性进行了采样。在6个大洲的6,801个调查点中发现了376种寄主物种。

分析显示,与附近未受干扰的栖息地相比,人类深度开发、已建立多层级的农业和城市生态系统地区,已知与人类共享病原体野生动物宿主在当地物种丰富度richness总丰富程abundance中所占比例更高分别大于1872%和大于21144%。这种影响的程度因物种不同而不同,但对啮齿动物蝙蝠雀形目鸟类来说是受影响的人畜共患病的储存宿主物种。这些类群是重要的人畜共患病储存宿主。此外,携带更多病原体的哺乳动物更有可能出现在人类管理的生态系统中

这些发现表明,人为的全球土地利用的改变正在促进人畜共患病人、牲畜和野生动物储存宿主之间相互传播,这将增加未来疾病爆发和大流行的机会

人们可能会问,土地使用的变化是如何导致SARS-CoV-2(新冠病毒的出现的?这种病毒可能来自中国农村地区蝙蝠,那里的农业活动在近几十年加强了。这样的活动使农民与野生动物密切接触,使病毒经常外溢。最终,这些事件将使随机出现的病毒偶然中大奖,而这种病毒恰好能够有效地感染人类。

这个问题的潜在解决方案是什么?人类人为改变土地用途的原因有很多,但最主要的原因是农业生产的需要如何解决这个问题呢?一个方案是被动地加强野生动物中新出现病毒的监测,及时发现有发展成人兽共患病潜能的病毒,提前研发出有效预防的疫苗或药物。另一个方案则是主动改变农业发展模式。

在主动改变农业发展模式方面,本世纪以来开始的一种新的尝试是发展Vertical Farming垂直农业)。垂直农业也称垂直农耕垂直农场立体农场是科学家为了研究未来农业发展面临的人口压力及资源匮乏问题所提出的一个新概念主要任务在于解决资源与空间的充分利用,在于单位面积产量的最大化发挥,所形成的一种农业耕作方式。垂直农业是在垂直堆叠的层面、垂直倾斜的表面,或集成在其他结构(如摩天大楼、二手仓库或运输集装箱)中种植食品药物的做法。垂直农业的现代观念是使用室内养殖技术和控制环境农业技术,其中所有环境因素都可以控制。这些设施利用人造光控制,环境控制(湿度温度气体等)和施肥灌溉。一些垂直农场(Vertical Farm)使用类似于温室的技术,其中可以通过人工照明金属反射器增加自然阳光。

在主动改变农业发展模式方面的其他尝试也都是值得关注的。任何新生事物在刚出现时不可能是十全十美的,还需要在发展过程中不断完善,或优胜劣汰。

参考文献:

1. Gibb, R., et al. Zoonotic host diversity increases in human-dominated ecosystems. Nature 584, 398–402 (2020).  https://doi.org/10.1038/s41586-020-2562-8

2. https://www.virology.ws/2020/08/20/pandemics-and-anthropogenic-environmental-change/

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