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Nature:黑猩猩正死于我们的感冒——这些科学家正试图拯救它们
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年01月17日 来源:nature
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人类越来越多地将病原体传播给动物种群,危及黑猩猩和大猩猩等濒危物种。数周以来,乌干达基巴莱国家公园的205只动物一直在咳嗽、打喷嚏,看起来很痛苦。但没有人能确切地说出是什么病。
黑猩猩有问题。数周以来,乌干达基巴莱国家公园的205只动物一直在咳嗽、打喷嚏,看起来很痛苦。但没有人能确切地说出是什么病。
尸检可以帮助确定死亡原因,但通常情况下,死于疾病的黑猩猩的尸体如果被发现,也是在腐烂很久之后才被发现的。因此,当美国野生动物流行病学家托尼·戈德堡访问基巴莱时,得知一只名叫斯特拉的成年雌性动物刚刚死去,戈德堡知道这是一个寻找答案的难得机会。
戈德堡和两名乌干达兽医同事开了两个小时的车来到公园的一个偏远地区,然后拖着装备又步行了一个小时,穿过多山的森林地带,来到斯特拉的尸体躺在灌木丛中的地方。他们把这只45公斤重的动物抬到篷布上,开始工作。当他们蹲在黑猩猩身上时,汗水在全身防护服下凝结,他们的护目镜在潮湿的空气中变得模糊。他们一丝不苟地检查了斯特拉的器官系统,收集样本并记录了可见病理数据。戈德堡回忆说,不知道是什么杀死了她,这让她“感到不安”。“可能是埃博拉病毒。”
然而,随着尸检的进行,戈德堡开始看到一种常见疾病的迹象:斯特拉的胸腔和心脏周围有液体积聚。肺组织呈暗红色,实变,有明显病变。换句话说,这只黑猩猩看起来像是死于严重的肺炎。
几个月后,分子测试揭示了疫情背后的罪魁祸首:人类中肺病毒,它会导致人类普通的呼吸道感染,但在我们最亲密的灵长类亲戚中是“众所周知的杀手”,威斯康星大学麦迪逊分校的研究员戈德堡说。斯特拉所在社区超过12%的动物最终在2017年爆发的疫情中死亡。更多的动物因为成为孤儿而间接地失去了生命。戈德堡说:“斯特拉死后有一段时间,她的孩子紧紧地抱着她的身体。“婴儿随后死亡。”
这种动物从人类那里感染疾病的现象,被称为反向人畜共患病,影响着世界各地的物种——从感染甲型肝炎病毒的贻贝和感染甲型流感的猎豹,到传播给非洲彩绘犬(Lycaon pictus)的十二指肠贾第鞭虫寄生虫,以及传播给亚洲象的结核病。但由于类人猿在进化上与人类接近,它们往往最容易感染我们的疾病。“我们与大猩猩和黑猩猩共享了98%以上的遗传物质,所以我们很容易让它们生病,”野生动物兽医、乌干达恩德培非营利组织“公共卫生保护”(Conservation Through Public Health)的创始人格拉迪斯·卡莱玛-齐库斯卡(Gladys Kalema-Zikusoka)说。该组织致力于促进人与动物的共存。
对于一些生活在保护区的类人猿种群来说,反向人畜共患病是比栖息地丧失或偷猎更大的威胁。基巴莱的大部分黑猩猩群落都是如此,如果不是全部的话。例如,在Kanyawara的一个研究小组中,人类鼻病毒C和人类偏肺病毒等呼吸道病原体在35年多的时间里一直是黑猩猩的主要杀手,在已知原因导致的死亡中,它们占了近59%。戈德堡说,尽管这个问题在整个非洲都很严重,但与其他保护问题相比,它几乎没有得到研究,公众的意识也同样不足。
戈德堡被他在基巴莱所看到的震惊了,并决定他将专注于寻找方法来减少未来发生此类疫情的风险。他很担心黑猩猩这种濒临灭绝的物种,但更重要的是,他感到困惑的是,对野生动物究竟是如何感染人类疾病缺乏流行病学上的理解。他知道,这种洞察力是制定有效解决方案所必需的。“我意识到这不是偶尔发生的事情,”他说。“这是一个重大问题,我们应该将对它的研究系统化。”
托尼·戈德堡穿上防护装备,对一只死去的黑猩猩进行尸检。来源:罗南·多诺万
许多其他科学家和自然资源保护主义者都认为,人类疾病是当今非洲类人猿面临的最大风险之一——目前正在进行一些努力,利用基于研究的方法来缓解这一问题。例如,在中断了近十年之后,国际自然保护联盟(IUCN)发布了最新的类人猿旅游疾病预防指南。去年7月,一个旨在将科学家、环保人士、社区开发商、旅游经营者和政府官员聚集在乌干达的工作小组举行了会议,讨论如何更好地执行负责任的旅游实践,以及为游客制定标准化的教育内容。
然而,德国Greifswald的Helmholtz统一健康研究所所长Fabian Leendertz说,所有各方——包括科学家——仍然需要更多地关注这个问题。他说:“我们掌握的关于传播如何发生以及风险因素在哪里的具体证据越多,我们采取的卫生措施就越好、越尖锐。”“这也将使论据更有力,以说服旅行社和其他利益相关者遵守这些指导方针。”
大多数听说过反向人畜共患病的人可能都是在冠状病毒SARS-CoV-2的背景下听说的,人类已经将这种病毒传播给了从宠物到外来动物园动物的各种物种。最近,SARS-CoV-2在北美各地传播到白尾鹿(Odocoileus virginianus)体内,为该病毒提供了一个新的野生宿主。戈德堡说:“最可怕的情况是鹿病作为一种新的变种出现。”
然而,早在人们听说老虎和水貂感染COVID-19之前,研究人员就已经观察到,在数十种圈养和野生物种中,不同的人类疾病也发生了同样的现象。一些关于类人猿的最早记录是由英国灵长类动物学家简·古道尔(Jane Goodall)创造的。1966年,她记录了10只黑猩猩,它们似乎是在附近一个人类社区爆发脊髓灰质炎病毒后感染的。在1986年出版的《贡贝的黑猩猩》一书中,古道尔还指出,黑猩猩“经常”感冒和咳嗽,“除了极少数例外,它们会感染与人类相同的传染病”。让古道尔心碎的是,大卫·格雷比尔德——第一只和她做朋友的黑猩猩,也是她最喜欢的黑猩猩——在1968年死于一次这样的呼吸道疾病爆发。
古道尔怀疑黑猩猩是被人弄得不舒服的。但直到2008年,这方面的证据才出现。当时,Leendertz和他的同事们利用分子工具证明,人类病毒是10年来在C?te科特迪瓦Ta?国家公园的黑猩猩中爆发的主要呼吸道疾病的罪魁祸首。Leendertz说,这篇论文给我们敲响了警钟。他说,尽管动物园管理员和野外自然资源保护者早就意识到人类病原体对类人猿构成的威胁,但许多政府官员和旅游经营者“在我们公布科学证据之前不会听取所有的警告”。
自这篇论文发表以来的几年里,栖息地的破坏、人类的侵占、气候变化和全球化都在加速,所有非洲类人猿物种都在减少。东部和西部大猩猩都处于极度濒危状态,而黑猩猩和倭黑猩猩也处于濒危状态。人类疾病可以夺走类人猿群落中相当大比例的物种,这一事实使得病原体对所有四种物种都构成了可怕的威胁。“类人猿种群承受不起这种损失,”戈德堡说。“它们的数量已经很小、很分散,而且还在下降,它们根本没有能力反弹或适应。”
乌干达西部基巴莱国家公园的一张航拍照片显示,完好的森林和农田之间的边界已经侵占并缩小了公园里黑猩猩的栖息地。来源:罗南·多诺万
在2018年的一篇文献综述中,研究人员记录了33起可能或证实的病原体从人类传播到黑猩猩或山地大猩猩(Gorilla beringei beringei)的事件,山地大猩猩是东部大猩猩的一个亚种,只有大约1000只个体。这些事件包括致命的麻疹病例、人偏肺病毒和肺炎链球菌。
许多病原体会引起感染,对人来说,会导致恼人但轻微的感冒。然而,对于类人猿来说,这些疾病可能是致命的,因为这些动物没有免疫力,也没有进化出遗传抵抗力。一旦黑猩猩或大猩猩身体不适,人们通常无能为力。大多数常见的感冒病毒也没有疫苗。
戈德堡意识到,可行的是一种公共卫生方法:首先找到病原体的来源,并阻止它们进入人群。
今年Facebook上的一篇帖子很好地总结了这个问题。10月的一天,刚从戈德堡的实验室毕业、即将成为兽医的流行病学家泰勒·沃瑞(Taylor worn)查看了一张照片,这张照片是一名30多岁的男子在访问基巴莱后分享的。他在森林里,摘掉面具咧嘴笑着,蹲在一只黑猩猩面前一两米远。
看到这张照片,沃瑞叹道:“这真的说明了什么是不能做的。”
2015年,世界自然保护联盟(IUCN)发布了类人猿旅游指南,建议人们与类人猿保持至少7米的距离,并建议旅行团限制其规模,不让身体不适的人进入。该指南还规定,所有游客都要戴口罩。虽然这些规定在纸面上是明确的,但只有在导游的实际执行和游客的实际遵守下,它们才能降低疾病风险。
这并不总是会发生,原因很明显。首先,指望所有国际游客在旅行前诚实地说出他们是否感到不适是不现实的。戈德堡说:“想象一下,你是一名美国游客,你一路去了非洲,这是你的遗愿清单。”“现在你胃痛了——你不打算去看大猩猩吗?”你当然是。”
就像脸书帖子里的那个人一样,游客们在户外也会违反规则,要么是因为一时的兴奋,要么是因为故意无视。“有些游客就是不听,”Kalema-Zikusoka说,他们的非洲导游可能会纠正他们,也可能不会。“他们不想表现得粗鲁无礼,而且有时他们发现很难管理游客。”
导游也可能避免责备游客,以免失去潜在的小费。戈德堡说,一些导游“得到的小费是该地区普通村民月薪的两倍”。“所有这些不正当的动机都存在。”
在2020年的一项研究中,Kalema-Zikusoka和她的同事在乌干达的Bwindi Impenetrable国家公园观察了53次大猩猩徒步旅行,发现几乎每次都违反了7米的规定,游客有时会距离动物不到3米。2020年的另一项研究分析了YouTube上282个山地大猩猩旅游视频,发现40%的视频描绘了人类在大猩猩触手可及的地方或与动物进行身体接触。
在2020年的第三项研究中,当时还是纽约城市大学亨特学院研究生的达西·格拉瑟(Darcey Glasser)在基巴莱参加了101次黑猩猩徒步旅行。群体经常合并,从6个人的限制增加到平均18个人挤在一只或几只黑猩猩周围。格拉瑟观察到,88%的游客在游览期间咳嗽;65%打喷嚏;排尿37%;17%的人吃东西;随地吐痰占13%(见“传播病原体”)。她还发现,游客每次游览平均触摸树木230次。“每个人都在触摸所有东西,”她说。尽管所有这些看起来都是无辜的,但这些行为可能会无意中产生污染物——携带传染性病原体的无生命物体。散落在森林小路上的污染物可能是类人猿重要但被忽视的传染源。
格拉瑟将她的发现提交给了乌干达的野生动物官员,他们的反应令人鼓舞,她说,在小径的起点增加了洗手站。然而,总的来说,官员们倾向于避免实施他们认为可能影响游客体验的严格规定。戈德堡说,戴口罩就是一个很好的例子。尽管世界自然保护联盟在2015年的指导方针中建议戴口罩,但“在COVID-19之前的几年里,试图说服类人猿分布国家的人们强制戴口罩是一场史诗般的战斗”。
负责监管乌干达国家公园和所有旅游活动的乌干达野生动物管理局的官员没有回应《自然》杂志要求为本文采访的电子邮件、短信或电话。类人猿旅游是13个非洲国家的主要收入来源,Leendertz说,因此逆转人畜共患病“并不总是一个容易的话题,因为他们害怕失去游客”。
今年年初,现有的世界自然保护联盟旅游指南将重新发布,并附有大流行后的附录,旨在降低SARS-CoV-2进入野生类人猿种群以及可能进入其他物种的风险。“如果一只类人猿死于SARS-CoV-2,而一只豹子发现了它,这可能会导致野生动物的循环,”该指南的共同作者之一Leendertz说。Leendertz说,毫不奇怪,附录更加强调戴口罩——自COVID-19大流行以来,以前不情愿的旅游部门已经开始强制执行这一规定。
生态旅游对类人猿来说是一种严重的疾病风险,但它不能解释所有的反向人畜共患病病例。一些类人猿种群从未见过旅行团——斯特拉的群落就是其中之一——但它们仍然会经历致命的人类病原体爆发。
科学家是另一个可能的罪魁祸首,但在野外的科学家相对较少,他们通常遵循严格的生物安全措施,包括到达车站后进行隔离,进入森林前进行健康检查,在野外始终戴着口罩,并与遇到的任何动物保持一定距离。“人们对这项研究的印象是基于他们从珍·古道尔的老照片中看到的东西,”新墨西哥大学阿尔伯克基分校的人类学家、基巴莱黑猩猩项目的联合主任梅丽莎·埃默里·汤普森说。“但在野外进行的任何类人猿研究中,绝对没有这种联系。”
当戈德堡思考如何解决这个问题时,他注意到一个令人困惑的模式,在人类病原体的列表中,这些病原体通常折磨着类人猿:它们也是全世界小学的祸害。这些感染就像时钟一样,孩子们回到学校后会感染,然后带回家。“这些病毒生活在孩子身上,但孩子有父母,孩子总是把病毒传染给父母和成年同伴,”戈德堡说。
他突然想到,类人猿可能是从成年人那里感染疾病的,这些成年人从自己的孩子那里感染了病原体,然后又进入了森林。当戈德堡意识到感染了这些“吸鼻细菌”的成年人通常没有任何症状时,这个想法似乎更有道理了,即使他们排出了大量的病毒颗粒。
这是一个令人信服的假设,但需要验证。因此,戈德堡获得了一笔拨款,聘请沃瑞担任领导这项调查的研究生。从2019年到2021年,她和支持基巴莱周围小学的非营利组织Kasiisi项目的卫生协调员帕特里克·图西梅(Patrick Tusiime)开始每月收集在国家公园附近3所小学就读的203名儿童的鼻拭子。31人是在森林工作的成年人的孩子,他们的鼻子在测试期间也被擦拭。研究小组收集了55只黑猩猩的粪便样本,以测试人类病原体,并将这些数据与黑猩猩追踪者对动物健康的观察结果结合起来。黑猩猩追踪者是基巴莱黑猩猩项目雇用的专业现场助理,为一项持续35年的监测项目收集日常健康和行为数据。
这些发现目前正在审查发表,证实了戈德堡最初的假设,即黑猩猩中患病儿童、无症状成年人和反向人畜共患病之间存在联系。在基巴莱引起黑猩猩疫情的每一种呼吸道病原体都存在于附近生活的儿童中。他们出现症状的可能性是成年人的3.5倍,但他们的感染情况与父母和黑猩猩的感染情况一致。戈德堡说,2019年10月和2020年1月,黑猩猩中发生了呼吸道疾病爆发,但在乌干达2020年3月至9月最严格的COVID-19大流行封锁期间,研究人员观察到感染率“非常明显”全面下降,这表明学校确实是主要的传播源。
戈德堡说,这个信息很明确:“为了拯救黑猩猩,我们必须让孩子们更健康。”
从这些发现中得出的一个重要结论是,目前的模型不足以降低基巴莱黑猩猩中反向人畜共患病的风险,也可能不足以降低整个非洲的类人猿的风险。它取决于阻止有症状的人进入森林,但受感染的成年人通常是无症状的。戈德堡说,简单地更新这一政策,禁止导游和追踪者在孩子生病的时候去上班,这并不是一个解决方案,因为孩子就是孩子,他们“一直都在生病”。
禁止旅游也不会奏效。公园依靠游客的费用来支付工资,维持当地对保护的支持,并证明为野生动物留出土地的成本是合理的。“在我成长的过程中,人们认为黑猩猩很坏,”出生于基巴莱附近一个农村的图西姆说。“现在人们对黑猩猩的态度转变为积极的态度,因为它们带来了游客,带来了收入。”
在乌干达,人类和黑猩猩之间的接触导致了一些问题。在黑猩猩杀死了一个住在那里的孩子后,这个家被遗弃了。来源:罗南·多诺万
Kalema-Zikusoka补充说,旅游业对保护是必要的,“但需要谨慎进行,否则我们就不会有这些动物了”。
遵守现有的护林员、导游和游客的生物安全规定,可能会大大减少反向人畜共患病。然而,执行是复杂的,要想把它做好,“需要专家和非洲各国政府更加集中的努力,共同做出有利于类人猿和旅游业的决定”,迈阿密佛罗里达国际大学的野生动物保护主义者克里斯蒂娜·戈麦斯(Cristina Gomes)说,她帮助发起了去年7月召开的工作组,以确定在乌干达实施野生动物旅游的最佳实践的创造性方法。该组织计划寻求资金,与政府官员、护林员和旅游经营者一起举办一系列研讨会,并制作教育视频,使游客在进入该领域之前得到的解释和指导标准化。
例如,该组织支持的一个想法是,赋予与黑猩猩一起工作的导游带薪病假的权利——这是目前大多数导游都没有的奢侈待遇。另一个建议是建立一个认证项目,对遵循最佳实践的公司进行认证,从而证明对他们的服务收取稍高的费用是合理的。“如果我们可以奖励旅游公司的关心,我认为这是激励改变的一种方式,”疲乏说。
她补充说,向生活在类人猿附近的儿童和成人传授微生物传播是如何运作的,然后为他们提供资源,使他们能够利用这些知识,这也是一条有希望的前进道路。其中一些已经作为该团队研究的直接结果发生了。例如,他们发现,在该项目的三所农村小学中,其中一所小学的学生感染率很高。结果那所学校是最不卫生的,多达76个孩子挤在一间脏兮兮的教室里。当沃瑞和塔西梅将这一发现提交给地区卫生办公室时,官员们的回应是增建教室,并用水泥覆盖地面。Kasiisi项目正在基巴莱周围的学校安装洗手设施,并安排教育项目,教孩子们用简单的方法减少病毒传播,比如对着胳膊而不是手打喷嚏。
一项名为“健康的孩子,健康的猿类”的新计划也由不同的团队在乌干达的另外三个地点实施,以观察基巴莱的发现是否适用于黑猩猩和大猩猩生活的其他地方。
一些早期的研究结果表明确实如此。去年10月,在戈德堡位于威斯康辛州的荧光灯下的实验室里,用于病毒搜寻的下一代DNA深度测序仪“哔”地响了起来,准备处理从该项目最新阶段收集的一批鼻拭子样本。到目前为止,分析已经证实,在基巴莱和世界各地的儿童中发现的相同的普通感冒病毒也出现在乌干达周围其他野外地点附近的儿童中。“有很好的理由相信,我们可以推断出所有撒哈拉以南非洲的类人猿聚集地都受到呼吸系统疾病的困扰,”沃瑞说。
来自乌干达的Tusiime在麦迪逊见证了该项目的最新阶段。他加入戈德堡和他的团队已经一个月了,为了更深入地了解分析工作,并在吃着炸奶酪凝乳的时候与同事建立关系。他表示,在与国内的项目参与者、机构审查委员会和官员联络方面,来自项目美方的见解将是非常宝贵的。他说:“希望我能倡导我们在乌干达拥有这种设备,这样我们将来就可以在那里做这些测试。”“这与我们的社区非常相关。”
反向人畜共患病永远不可能完全预防。普通感冒病毒无法根除,人类和类人猿在短期内也不会分开。戈德堡说,证明这一点的证据是,仅在2023年,撒哈拉以南非洲至少有五个地方的黑猩猩爆发了呼吸道疾病。
然而,希望随着科学家、官员、农村居民和游客对这个问题有更深入的了解和认识,这样的事件会变得更少。“行为改变需要时间,但如果你下定决心,它最终会发生,”图西姆说。“所以我们需要从现在开始。”