公民科学用于补充对锥蝽亚科（半翅目：红蝽科）的监测，同时提供关于克鲁兹锥虫（运动体亚门：锥虫科）感染情况的数据以及墨西哥东北部的空间分布模型

《Acta Tropica》：Citizen science to complement the surveillance of Triatominae (Hemiptera: Reduviidae) with data of Trypanosoma cruzi (Kinetoplastea: Trypanosomatidae) infection and spatial distribution models in northeast Mexico

美洲锥虫病传播媒介Triatoma gerstaeckeri的分布与自然感染率研究，整合公民科学平台iNaturalist数据、田野采集及文献分析，验证公众参与监测的有效性，首次在墨西哥新莱昂州检出TcI和TcIII基因型自然感染。研究通过生态位建模揭示该物种在气候变暖背景下的潜在扩散趋势，提出需加强城乡结合部及北部墨西哥州的风险区防控。

　　### 中文解读：公民科学在追踪墨西哥克氏锥虫传播风险中的作用

#### 一、研究背景与意义

克氏锥虫（Trypanosoma cruzi）是引起恰加斯病的主要病原体，这种疾病主要通过三日蜱（Triatominae）传播。三日蜱是广泛分布于美洲的昆虫，其传播途径主要通过粪便和尿液。由于这种疾病在21个美洲国家流行，有700万至800万人受到影响，另有1亿人面临感染风险。墨西哥是恰加斯病的流行地区之一，估计有110万至220万人感染，约400万人处于感染风险中。因此，对三日蜱的生态学和分布进行研究，对于建立有效的监测系统和控制传播具有重要意义。

本研究旨在探讨公民科学在三日蜱监测中的作用，具体包括以下目标：首先，记录和验证iNaturalist平台上的公民参与数据，探索传播风险因素；其次，利用分子和寄生虫学方法检测三日蜱中自然感染克氏锥虫的情况；再次，回顾墨西哥地区三日蜱（Triatoma gerstaeckeri）的历史和最新文献；最后，利用生态位模型分析三日蜱的当前和潜在分布，以推断克氏锥虫在墨西哥的传播风险区域。

通过整合公民科学、实地采样和文献资料，本研究展示了三日蜱在墨西哥的分布情况，以及其作为克氏锥虫传播媒介的潜在风险。这不仅有助于了解三日蜱的生态行为，也为公共卫生部门提供了新的数据来源，用于制定更有效的监测和防控策略。

#### 二、研究方法与数据来源

研究数据主要来自三个来源：iNaturalist平台上的观察记录、实地采样数据以及科学文献和学位论文。iNaturalist是一个全球性的生物多样性观察平台，自2008年创建以来，逐渐成为记录昆虫分布的重要工具。在墨西哥，iNaturalist于2012年开始被用于记录三日蜱的分布。通过iNaturalist，研究者收集了87条关于三日蜱的观察记录，这些数据经过照片、标本采集和地理重叠验证，以确保其准确性。

在实地采样方面，研究者在墨西哥新莱昂州的16个市镇中选择了24个地点进行三日蜱的采集。这些地点的选择基于当地恰加斯病的报告、采样可行性和安全性。通过使用白光陷阱、香料陷阱和直接搜索，研究者采集了77个三日蜱标本，并将其存放在多个标本馆中，以供后续分析。同时，研究者还对这些标本进行了分子检测，以确认其是否感染克氏锥虫。

文献资料方面，研究者查阅了PubMed、Google Scholar、Web of Science和新莱昂自治大学的数字学术档案，收集了882条关于三日蜱的文献记录。这些文献提供了三日蜱在墨西哥不同地区的分布信息，以及其在不同生态环境中的活动模式。通过这些数据，研究者构建了生态位模型，以预测三日蜱的潜在分布区域。

#### 三、研究结果与发现

1. **iNaturalist平台上的观察数据**
iNaturalist平台上的三日蜱观察数据覆盖了全国多个州，其中新莱昂州的观察数量最多。在2005年至2025年间，共有860名观察者提交了1,325条三日蜱记录，最终确认了23个三日蜱物种。其中，有70条记录确认为三日蜱（Triatoma gerstaeckeri），分布在8个州。新莱昂州的观察数量为70条，这表明该地区是三日蜱的重要分布区。

在观察的三日蜱中，有83.83%是活体，而其余为死亡个体。这一比例在统计学上具有显著性（p < 0.001）。此外，观察时间的分布也呈现出明显的季节性，大部分观察集中在每年的第二和第三季度（4月至9月），这可能与三日蜱的活动周期有关。

2. **三日蜱的感染情况**
在新莱昂州的三日蜱中，有21.73%（5/23）被检测出自然感染克氏锥虫。感染的克氏锥虫分为两种基因型（DTU）：TcI和TcIII。这是新莱昂州首次报告这两种基因型的存在，表明该地区可能是克氏锥虫传播的新热点。

在分子检测方面，研究者采用了实时PCR技术，结合Giemsma染色等传统寄生虫学方法，对三日蜱的感染情况进行分析。结果显示，三日蜱的感染率在不同地区有所差异，例如在瓦哈卡州（Oaxaca）的感染率高达71.43%，而在韦拉克鲁斯州（Veracruz）则为零。这种差异可能与当地的生态环境、宿主种类、气候条件等因素有关。

3. **三日蜱的生态分布**
通过生态位模型，研究者分析了三日蜱在不同环境中的分布情况。GBIF数据模型显示，三日蜱在墨西哥的分布主要集中在北部、东北部和东部沿海地区，如普埃布拉州（Puebla）、哈迪亚州（Hidalgo）和克萨尔特恩州（Querétaro）。而基于文献和实地数据的模型则进一步扩展了三日蜱的分布范围，包括南部的塔毛利帕斯州（Tamaulipas）和新莱昂州的中部地区。利用公民科学数据构建的模型显示，三日蜱的分布范围更广，涵盖了韦拉克鲁斯州（Veracruz）、奥阿卡斯州（Oaxaca）和辛纳洛亚州（Sinaloa）等地区。

在新莱昂州，三日蜱的感染率相对较低，但其在多个市镇的广泛分布表明，该地区可能是恰加斯病传播的潜在风险区域。此外，研究者发现，三日蜱在不同生态环境中的分布存在差异，例如在野生环境中更常见，而在人类居住区的分布较少。这可能与三日蜱的栖息地偏好有关，如靠近水源或植被。

4. **公民科学的作用**
公民科学在本研究中发挥了重要作用，特别是在记录三日蜱的分布方面。iNaturalist平台上的数据不仅提供了广泛的地理覆盖，还反映了三日蜱的季节性和行为特征。例如，公民观察到的三日蜱在夜间活动较多，这与研究者在实地采样中发现的三日蜱活动时间一致。此外，公民科学数据还揭示了三日蜱在人类居住区的潜在入侵行为，这为公共卫生监测提供了新的视角。

研究者还发现，iNaturalist上的观察数据与科学文献中的记录存在一定的重叠，但在某些地区，如莫雷洛斯州（Morelos）和辛纳洛亚州（Sinaloa），公民科学数据可能提供了新的记录。这些数据需要进一步的实地验证，以确保其准确性。

#### 四、研究意义与应用

本研究展示了公民科学在三日蜱监测中的潜力。通过整合公民科学、实地采样和文献数据，研究者能够更全面地了解三日蜱的分布模式和感染情况。公民科学不仅提供了大规模的数据支持，还促进了公众对恰加斯病传播风险的认知和参与。

此外，本研究还强调了生态位模型在预测三日蜱分布和传播风险中的重要性。通过分析环境变量，如温度、降水和海拔，研究者能够识别出三日蜱可能入侵的区域，从而为公共卫生部门提供决策依据。这些模型还可以用于制定针对性的防控措施，例如在高风险区域加强监测和宣传。

#### 五、研究局限性与未来方向

尽管本研究取得了一定成果，但也存在一些局限性。首先，iNaturalist平台上的数据依赖于用户的主动上传，这可能导致空间和时间上的偏差。其次，并非所有观察记录都包含标本采集和形态学确认，这可能会影响物种鉴定的准确性。此外，iNaturalist用户主要关注生物多样性，可能忽略了三日蜱在特定社会和地理背景下的分布。

未来的研究可以进一步优化数据收集方法，例如通过更严格的形态学验证和野外采样，以提高数据的可靠性。同时，可以结合更多环境变量，如土地利用和人类活动，以更精确地预测三日蜱的分布和传播风险。此外，公民科学数据的整合还可以帮助识别新的传播焦点，从而为恰加斯病的防控提供更全面的信息。

#### 六、结论

本研究表明，公民科学在三日蜱监测中具有重要的价值。通过iNaturalist平台，研究者能够记录三日蜱的广泛分布，并探索其与克氏锥虫感染之间的关系。这些数据不仅有助于理解三日蜱的生态行为，还为公共卫生监测和防控提供了新的工具。未来，公民科学应与传统的实地采样和文献分析相结合，以更全面地评估恰加斯病的传播风险，并制定有效的防控策略。