森林斑块大小对哥伦比亚东部克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)传播及媒介-宿主动态的影响
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时间:2025年09月29日
来源:One Health 4.5
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本研究聚焦森林破碎化对恰加斯病传播的影响,科研人员通过调查不同大小棕榈林斑块中红猎蝽(Rhodnius prolixus)种群动态、T. cruzi感染率及血食源,发现较小斑块中媒介密度和寄生虫感染率更高,且存在人兽共患传播风险,为基于景观生态学的虫媒病防控策略提供了关键科学依据。
恰加斯病(Chagas disease)是由克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)引起的一种被忽视的热带病,在拉丁美洲地区仍是严峻的公共卫生挑战。该病原体主要通过锥蝽(triatomine bugs)传播,其生态循环涉及多种野生动物宿主和人类活动区域。近年来,随着土地利用变化和森林破碎化加剧,原本栖息于森林环境的锥蝽被迫适应人居周边环境,增加了人类与媒介的接触机会,改变了宿主可获得性,从而可能加剧疾病传播风险。然而,关于森林斑块大小如何具体影响克氏锥虫的传播动态,以及其背后的生态机制,仍缺乏系统研究。
在这一背景下,科研团队在哥伦比亚东部的卡萨纳雷省(Casanare)开展了深入研究。该地区以Attalea butyracea棕榈林为主要植被类型,是红猎蝽(Rhodnius prolixus)等重要媒介的自然栖息地。研究人员选取了三片面积不同的森林斑块——Canagüey(109公顷)、El Samán(79公顷)和La Dorada(46公顷),通过布设活饵诱捕器采集锥蝽,并沿边缘和内部样带捕捉哺乳动物,系统评估了不同生境中媒介种群密度、克氏锥虫感染率以及血食源组成。
为开展此项研究,团队运用了多项关键技术:包括使用活饵诱捕器进行媒介采集,采用实时定量PCR(qPCR)和SL-IR靶向PCR对锥蝽和哺乳动物样本进行克氏锥虫检测与基因分型,并通过12S rRNA基因扩增子测序技术进行血食源分析。所有样本均来自上述三处棕榈林斑块,涵盖从林内到边缘的不同微生境。
在总共采集的2758只红猎蝽中,最大的森林斑块Canagüey数量最多(1199只),显著高于两个较小斑块。密度分析显示,大型森林支持更高的媒介种群密度,表明确保生境完整性有助于维持较高的生物承载力。
棕榈树侵染率随斑块面积减小而下降,Canagüey达90.1%,El Samán和La Dorada分别为78.2%和73.6%。集群指数、定殖指数和密度指数也呈现类似趋势,说明较大斑块更有利于媒介种群的稳定存在和繁殖。
共捕获158只哺乳动物,涵盖翼手目、负鼠目和啮齿目等35个物种。大型斑块Canagüey物种丰富度最高(22种),且多为森林特有种,如吸血蝠(Desmodus rotundus);而较小斑块中更多见广适性物种,提示生境破碎化可能导致生物多样性丧失和宿主组成变化。
在哺乳动物中,克氏锥虫总体感染率为6.8%,且仅见于两个较小斑块,大型斑块中未发现感染个体。相反,锥蝽中感染率极高(91.48%),且在较小斑块中感染率更高(La Dorada:95.5%)。所有样本中检测到的克氏锥虫离散型分类单元(DTU)均为TcI型。此外,较小斑块中锥蝽若虫的寄生虫负荷显著更高,说明生境破碎化可能加剧了寄生虫的传播强度。
从锥蝽中鉴定出约71种脊椎动物血食源,包括两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类。在所有森林中均检测到人、犬、猫、牛等家养动物血液来源,显示尽管采样点位于森林内部,仍存在明显的野生-家养生态界面交叉。若虫和成虫食性高度重叠,显示该媒介具有较强的生态可塑性。
综上所述,本研究系统论证了森林斑块大小对克氏锥虫传播生态的显著影响。大型森林斑块由于具有更丰富的生物多样性、更稳定的微生境和更充足的宿主资源,有助于维持锥蝽种群但一定程度上降低了寄生虫传播强度;相反,较小斑块由于生境破碎、宿主组成单一化,反而可能增加媒介与宿主的接触频率,提高克氏锥虫感染风险。尤其值得注意的是,即使在偏远的森林内部,仍检测到人及家畜血液来源,表明野生环境与人居环境的交互作用可能比以往认知的更为频繁和隐蔽。
该研究不仅深化了对恰加斯病传播机制的理解,也为基于“一体化健康”(One Health)理念的虫媒病防控提供了重要启示。维持森林景观的连续性和完整性、限制人为干扰、加强边缘地带和居民点周围的监测与治理,将是遏制恰加斯病及其他媒介传播疾病的关键策略。未来需进一步开展长期动态监测,并结合分子生态学、景观遗传学等多学科方法,深入揭示生境变化—媒介动态—疾病传播之间的复杂关系。
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