《Parasites & Vectors》:Climate-driven variation in the phenology of juvenile Ixodes pacificus on lizard hosts
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为解决在干旱气候中评估幼年蜱物候的难题,研究人员开展了关于加州太平洋硬蜱(Ixodes pacificus)在蜥蜴宿主上的物候与气候因素关系的研究。结果发现其物候存在显著区域差异,这对了解蜱传疾病动态意义重大。
在自然界中,蜱虫就像隐藏在暗处的 “健康刺客”,悄无声息地威胁着人类和动物的健康。作为病原体的重要传播媒介,蜱虫的一举一动都与疾病的传播息息相关。尤其是幼年蜱,它们的季节性活动直接影响着像莱姆病等非垂直传播病原体的流行。然而,目前对于幼年蜱物候的研究面临诸多挑战。在干旱气候地区,蜱虫因干燥压力减少了寻找血餐(即 “ questing”)的时间,传统的收集方法如拖拽法或旗标法效果不佳。而且,以往很多研究在探讨影响莱姆病风险因素时,往往局限于小空间尺度,忽视了大尺度气候因素的重要作用。为了填补这些研究空白,来自美国多所高校和研究机构(如 University of California Santa Barbara、Westmont College、San Francisco State University 等)的研究人员开展了一项关于气候驱动下加州太平洋硬蜱(Ixodes pacificus)幼体在蜥蜴宿主上物候变化的研究,相关成果发表在《Parasites & Vectors》杂志上。
研究人员为了深入探究这一现象,采用了多种关键技术方法。在数据收集方面,从 2013 年到 2022 年,他们在加州西部沿海地区 45 个地点,于蜱虫活动高峰期(3 - 6 月)从 1527 只蜥蜴身上收集蜱虫。通过标准套索技术或手工捕捉蜥蜴,获取蜱虫样本。同时,利用 gridMET 气象数据集获取高分辨率气候数据。在数据分析上,运用广义相加模型(GAMs),评估气候变量与蜱虫数量之间的关系。
研究结果如下:
- 野外采集总结:共采集到 1527 只蜥蜴,鉴定出的蜥蜴大多为西部围栏蜥蜴(Sceloporus occidentalis),还有少量短吻鳄蜥蜴(Elgaria spp)和常见侧斑蜥蜴(Uta stansburiana)。总共在蜥蜴上计数到 9338 只蜱虫,其中 4197 只为幼虫,3239 只为若虫,且均为太平洋硬蜱。
- 幼年蜱的季节性模式变化:
- 蜱虫数量:蜥蜴上的蜱虫数量在不同地点差异很大,旧金山湾区平均蜱虫负担最高,洛杉矶地区最低,且洛杉矶地区有 50% 的采样蜥蜴未附着蜱虫。在旧金山湾区,若虫的平均密度峰值比幼虫早 25 天出现。
- 物候日期:中央海岸和洛杉矶地区幼虫和若虫的峰值丰度朱利安日期相似,而旧金山湾区的峰值出现较晚,且若虫峰值比幼虫早。此外,不同地区蜱虫首次出现的日期也不同,中央海岸最早,洛杉矶次之,旧金山湾区最晚。
- 重叠指标:核密度估计(KDE)和杰卡德指数(JI)显示,旧金山湾区幼虫和若虫的季节性重叠最高,中央海岸次之,洛杉矶地区最低。
- 幼年蜱数量与气候相关的模式:通过 GAMs 分析发现,不同气候区域中,温度、湿度和干旱指数(PDSI)对蜱虫数量的影响不同。在旧金山地区,温度升高会使蜱虫数量减少;在洛杉矶地区,温度升高和干旱加剧会导致蜱虫数量下降,而湿度增加则会使蜱虫数量增加;在中央海岸地区,湿度增加会使蜱虫数量减少。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了加州太平洋硬蜱幼体物候存在显著区域差异,这些差异可能有助于解释莱姆病在不同地区的流行情况。例如,旧金山湾区若虫比幼虫更早达到峰值,可能增加莱姆病传播的可能性。研究还发现,气候因素如温度、沿海湿度和干旱严重程度会影响蜱虫的季节性活动。随着气候变化,加州北部地区温度升高,蜱虫的物候和传播模式可能会发生纬度上的变化。不过,相对湿度起着关键作用,潮湿沿海地区的蜱虫可能会向更温和的南部沿海地区迁移。虽然干旱对蜱虫种群的影响因干旱的强度和持续时间而异,但总体而言,在气候条件适宜的地区,蜱虫种群数量较大,可能导致更高的疾病传播率;而在气候条件较差的地区,蜱虫与病原体扩增宿主的接触机会有限,但蜱虫仍可能在微气候中生存并传播病原体。此外,研究人员还指出,未来研究可以进一步收集蜥蜴种群密度和个体特征的数据,以更好地标准化研究结果,同时可以通过分子研究探索太平洋硬蜱种群行为的差异机制。这项研究为了解蜱虫物候变化和疾病传播风险提供了重要依据,对公共卫生策略的制定和蜱虫相关研究具有重要的指导意义。