布基纳法索不同气候区水生栖息地中捕食性大型无脊椎动物与疟疾媒介的交互作用:开启疟疾生物防控新征程

【字体: 时间:2025年04月28日 来源:Parasites & Vectors 3

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  在疟疾防控面临困境的当下,研究人员开展了 “布基纳法索三个气候区水生栖息地中捕食性大型无脊椎动物与疟疾媒介的相互作用” 研究。结果发现按蚊与多种大型无脊椎动物共存,且分布和相关性因气候区而异。这为疟疾生物防控提供新思路。

  疟疾,这个在热带地区横行的 “恶魔”,长期威胁着人类的健康。在许多撒哈拉以南的国家,疟疾就像挥之不去的阴霾,严重影响着公共卫生。以布基纳法索为例,2023 年记录了超 1000 万例疟疾病例,约 5000 人因此失去生命,其危害可见一斑。
目前,疟疾防控主要依赖长效驱虫蚊帐(LLINs)和室内滞留喷洒(IRS),这些方法虽在一定程度上降低了疟疾的危害,但蚊子对杀虫剂的抗性不断增强,使得全球抗疟工作陷入困境。在此背景下,寻找新的疟疾防控手段迫在眉睫。而幼虫控制作为一种潜在的有效方法,却长期被忽视。在自然环境中,按蚊幼虫生活在淡水中,与其他大型无脊椎动物共同生存,它们之间存在着捕食和竞争关系。这些大型无脊椎动物或许能成为控制按蚊种群数量、进而防控疟疾的 “秘密武器”。然而,布基纳法索地区关于与按蚊幼虫共存的捕食性大型无脊椎动物及其他大型无脊椎动物的相关研究却十分匮乏。为填补这一空白,来自布基纳法索等多个机构的研究人员开展了 “布基纳法索三个气候区水生栖息地中捕食性大型无脊椎动物与疟疾媒介的相互作用” 的研究,相关成果发表在《Parasites & Vectors》杂志上。

研究人员主要运用了样本采集与形态学鉴定技术、多样性分析技术和相关性分析技术。在 2022 年 9 月至 11 月,他们从布基纳法索的萨赫勒(Sahelian)、苏丹 - 萨赫勒(Soudano - Sahelian)和苏丹(Soudanian)三个气候区采集样本,每个气候区选取三个健康地区,每个地区随机挑选两个村庄,在每个村庄的 10 个幼虫滋生地,使用标准水勺(350ml)和 10L 水桶采集蚊子幼虫和其他水生大型无脊椎动物,之后将样本带回实验室,利用形态学标准对蚊子幼虫和其他大型无脊椎动物进行鉴定。通过计算香农 - 威纳指数(Shannon - Wiener index)和辛普森多样性指数(Simpson diversity index)来分析大型无脊椎动物的多样性,并运用相关性矩阵分析确定按蚊与其他大型无脊椎动物之间的相互作用。

一、大型无脊椎动物的种类和数量分布
研究人员共采集到 10885 只大型无脊椎动物,其中蚊子幼虫有 10341 只,占 95%,捕食性大型无脊椎动物和与按蚊幼虫共存的其他大型无脊椎动物有 544 只,占 5%。经鉴定,这些大型无脊椎动物分属 24 个科。在所有气候区中,数量最多的 10 个科包括划蝽科(Corixidae,占 30.3%)、龙虱科(Dytiscidae,占 19.6%)、摇蚊科(Chironomidae,占 6.8%)等。其中,划蝽科、龙虱科、牙甲科(Hydrophilidae)和蜻科(Libellulidae)是数量最多的捕食性大型无脊椎动物;而摇蚊科、摇蚊科(Chironomidae)、食蚜蝇科(Syrphidae)和宽肩蝽科(Pleidae)则是与疟疾媒介共存的数量较多的其他大型无脊椎动物。

二、大型无脊椎动物在不同气候区的分布差异
从气候区来看,采集到的 544 只大型无脊椎动物中,萨赫勒地区占 12.5%,苏丹 - 萨赫勒地区占 66.5%,苏丹地区占 21%。不同气候区大型无脊椎动物的数量差异显著,苏丹 - 萨赫勒地区数量最多,苏丹地区次之,萨赫勒地区最少。同时,不同气候区大型无脊椎动物的多样性也有所不同。苏丹 - 萨赫勒地区的香农多样性指数、物种丰富度等指标最高,苏丹地区次之,萨赫勒地区最低。研究还发现,不同气候区与大型无脊椎动物种类存在关联,如苏丹地区与牙甲科、龙虱科等相关;萨赫勒地区与负子蝽科(Nepidae)、食蚜蝇科等相关;苏丹 - 萨赫勒地区与色蟌科(Coenagrionidae)、划蝽科等相关 。

三、按蚊幼虫与大型无脊椎动物的关系
通过相关性分析发现,在所有气候区中,按蚊幼虫与仰泳蝽科(Notonectidae)、玛瑙螺科(Achatinidae)、摇蚊科(Baetidae)和负子蝽科(Belostomatidae)存在弱正相关。在萨赫勒地区,按蚊与划蝽科、仰泳蝽科呈显著正相关;在苏丹 - 萨赫勒地区,按蚊与玛瑙螺科、负子蝽科、仰泳蝽科正相关;在苏丹地区,仅摇蚊科与按蚊正相关。此外,研究还发现某些大型无脊椎动物的存在会影响按蚊幼虫不同阶段的数量。

研究表明,布基纳法索水生栖息地中存在多种可能对按蚊幼虫有捕食作用的大型无脊椎动物,超过 24 个科的捕食性和共存大型无脊椎动物被识别,且其数量因气候区而异。特定大型无脊椎动物的存在对按蚊数量有显著影响,这为利用它们进行疟疾幼虫控制提供了可能。不过,该研究也存在一定局限性,比如未探究农业残留农药对捕食者和按蚊幼虫的影响。未来,需要进一步研究农药残留及其他因素对大型无脊椎动物时空分布的影响,评估常见共存大型无脊椎动物的捕食效率,从而更好地将这些研究成果应用于疟疾防控实践中,为抗击疟疾开辟新的道路。

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