乌克兰城市与自然环境中冠鸦蠕虫群落的比较分析:历史与当代数据的描述性研究
《Journal of Helminthology》:Helminths of the hooded crow (Corvus cornix ) in cities and beyond: a descriptive analysis of historical and contemporary data from Ukraine
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时间:2025年10月30日
来源:Journal of Helminthology 1.6
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本刊编辑推荐:针对城市化对鸟类寄生虫群落影响的研究空白,研究人员以乌克兰冠鸦(Corvus cornix)为模型,通过历史与当代样本的比较分析,揭示了32种蠕虫(包括14种吸虫、6种绦虫、11种线虫和1种棘头虫)的感染格局。研究发现城市环境可能简化寄生虫群落结构,但统计模型显示数据存在时空偏差,为后续城市化对寄生虫多样性影响研究提供了重要基线数据。
当乌鸦振翅飞过城市天际线,这些黑色身影已成为现代都市的常见景观。冠鸦(Corvus cornix)作为典型的"城市开拓者",在享受人类活动带来的便利同时,其体内隐秘的寄生虫世界正经历着不为人知的变化。城市化进程在为某些物种创造机遇的同时,也在悄然重塑着生物间的相互作用网络,特别是寄生虫与宿主的古老关系。
以往研究多聚焦于鸟类的外寄生虫、血液寄生虫或微生物病原体,而对蠕虫这类需要复杂生命周期的寄生虫关注不足。尽管有研究表明城市黑鸟(Turdus merula)的寄生虫群落出现退化现象,但家麻雀(Passer domesticus)的研究却显示城乡环境间寄生虫感染无显著差异,这种矛盾凸显了该领域认知的空白。冠鸦作为分布广泛、食性复杂的定居鸟类,成为研究城市化对寄生虫群落影响的理想模型。
在这项发表于《Journal of Helminthology》的研究中,乌克兰科学家团队历时70余年(1952-2024年),收集了93只冠鸦样本,涵盖基辅市(高度城市化)、中第聂伯河地区(中等城市化)和波利西亚(自然栖息地)三个不同城市化水平的区域。研究人员通过系统的寄生虫学解剖和形态学鉴定,结合先进的统计模型,试图回答一个关键问题:城市环境是否会导致冠鸦蠕虫群落物种丰富度和感染丰度的降低?
研究团队运用了多项关键技术方法:通过社会媒体征集和机构合作获取样本,覆盖21个地点的时间序列数据;采用标准化寄生虫收集流程(生理盐水清洗、70%酒精固定)和形态学鉴定技术(乳酸酚透明、铁乙酸卡红染色);运用定量寄生虫学指标(感染率P、感染强度I、平均丰度MA)和多样性指数分析;使用贝叶斯广义线性混合模型(GLMM)处理时空偏差数据,通过PRIMER软件进行SIMPER和nMDS群落相似性分析。
研究共鉴定出32种蠕虫,包括两种首次在冠鸦中记录的线虫Eufilariella delicata和Hadjelia truncata。基辅样本虽宿主数量最多(41只),但蠕虫数量最少(255只),物种数(16种)也低于中第聂伯河(17种)和波利西亚(20种)。特别值得注意的是,基辅样本中吸虫多样性显著降低(仅4种),而波利西亚样本中吸虫达12种,表明确实存在城市化导致的寄生虫群落简化趋势。
在93只乌鸦中,69.9%个体感染至少一种蠕虫。波利西亚样本感染率最高(82.1%),基辅最低(61.0%)。波利西亚样本中寄生虫 infracommunities 物种丰富度最高(平均2.5种,最高7种),而基辅样本中60%感染个体仅携带单一虫种。nMDS排序图显示三个地区的寄生虫 infracommunities 没有明显分组,表明群落结构高度异质。
物种丰富度估计值显示,波利西亚群落最高(24-30种),基辅最低(17-22种)。然而多样性指数呈现不同模式:基辅群落的均匀度指数(Pielou's evenness)和香农多样性指数最高,表明尽管物种数较少,但各物种分布相对均匀。中第聂伯河样本中绦虫Passerilepis crenata相对丰度高达56.5%,呈现明显优势种格局。
贝叶斯模型分析显示,区域(作为城市化程度的代理变量)对物种丰富度和感染丰度的影响均不显著,95%可信区间包含零。这表明尽管描述性分析提示城市化可能降低寄生虫多样性,但数据的时空偏差(如波利西亚地区缺乏21世纪样本)限制了统计推断的可靠性。
本研究首次系统揭示了乌克兰冠鸦蠕虫群落的组成特征,将该国已知蠕虫物种数增至38种,全球记录增至95种。描述性分析表明,城市化可能导致寄生虫群落简化,特别是吸虫多样性在基辅样本中显著降低,这可能与城市环境中中间宿主(如螺类)的减少有关。然而,线虫感染在基辅样本中反而较高,尤其是与冬居秃鼻乌鸦(Corvus frugilegus)共有的物种(如Eucoleus frugilegi和Baruscapillaria resectum),提示城市环境中鸟类种间接触可能促进寄生虫跨物种传播。
研究的重要发现在于,尽管城市化可能改变寄生虫群落结构,但广谱性虫种如Plagiorchis elegans和Passerilepis crenata在所有生境中保持稳定存在,显示这些物种具有强大的适应能力。这与Sitko和Heneberg(2024)关于鸦科核心寄生虫物种稳定性的研究相一致。
然而,研究的核心限制在于样本的时空不对称性,这影响了统计推断的可靠性。贝叶斯模型虽通过引入先验知识尝试校正这一偏差,但结果的高不确定性表明数据不足以支持关于城市化影响的明确结论。这一局限性本身具有方法论意义,警示未来研究需注重样本设计的时空平衡。
这项研究为理解城市化对鸟类寄生虫群落的影响提供了重要基线数据,突出了生境特异性响应(如吸虫与线虫对城市化的相反反应)和物种特异性差异(广谱性vs专性寄生虫)。研究强调,城市化对寄生虫的影响并非单向简化,而是复杂地重塑群落结构,某些寄生虫类群可能甚至受益于城市环境特征。这些发现对城市生态系统管理、野生动物保护和人畜共患病风险评估具有启示意义,也为后续研究提供了珍贵的比较框架和数据资源。
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