警惕!气候变化或致吸血蝙蝠 “搬家”,狂犬病传播风险几何?

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究气候变化对普通吸血蝙蝠(Desmodus rotundus)分布及疾病传播的影响,弗吉尼亚理工大学的研究人员开展相关研究,发现其分布范围将改变。该研究对预防狂犬病传播、制定防控策略意义重大,值得科研读者一读。

  
在当今这个地球生态系统日益脆弱的时代,气候变幻就像一只无形却又无比强大的手,肆意拨弄着万物的命运。气候变暖、降水异常、极端天气频发,这些变化不仅让大自然的生态平衡摇摇欲坠,还对人类和动物的健康发起了前所未有的挑战。

大家都知道,生态系统一旦失衡,就会像多米诺骨牌一样引发一系列连锁反应。其中,野生动物的分布变化就是一个明显的信号。许多动物为了寻找更适宜的生存环境,不得不背井离乡,踏上未知的迁徙之路。而这一变化带来的影响可不小,它增加了病原体传播的风险,一些原本只在特定区域、特定物种间传播的病原体,随着野生动物的迁徙,有可能接触到新的宿主,从而引发新的疾病流行。

在众多野生动物中,蝙蝠一直是科学界关注的焦点。它们能携带多种病毒,这些病毒对人类和家畜往往具有很强的致病性。就拿狂犬病病毒(Rabies virus,RABV)来说,它可是一种相当可怕的病原体,一旦感染,致死率几乎高达 100%。而普通吸血蝙蝠(Desmodus rotundus),就是狂犬病病毒的重要宿主之一。在拉丁美洲,每年都有成千上万头牛因感染蝙蝠传播的狂犬病而死亡,经济损失高达数十亿美元。不仅如此,狂犬病还会夺走许多人的生命,主要集中在非洲和亚洲地区。

随着全球气候持续变化,普通吸血蝙蝠的分布范围也开始悄悄改变。有研究发现,在过去的 120 年里,它们一路向北扩张,逐渐靠近美国大陆。而且,与之相关的狂犬病病毒传播范围也在扩大。这不禁让人担忧,未来气候变化还会对普通吸血蝙蝠的分布产生哪些影响?这些变化又会给人类和动物带来怎样的风险?

为了揭开这些谜题,来自弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)的 Paige Van de Vuurst、Julia M. Gohlke 和 Luis E. Escobar 等研究人员,在《Scientific Reports》期刊上发表了一篇名为 “Future climate change and the distributional shift of the common vampire bat, Desmodus rotundus” 的论文。他们通过深入研究发现,未来气候变化可能会让普通吸血蝙蝠的分布范围进一步扩大,像美国南部、阿根廷和智利的中南部地区,都有可能成为它们的新家园。不过,亚马逊雨林的部分区域,虽然现在是普通吸血蝙蝠的 “大本营”,但在未来极端气候的影响下,可能会变得不再适合它们生存。这一研究成果意义重大,它为我们提前预防狂犬病等疾病的传播敲响了警钟,让我们能更有针对性地制定防控策略。

研究人员在这项研究中运用了不少关键技术方法。他们主要利用生态位建模(Ecological niche modeling),借助 MaxEnt 软件来预测普通吸血蝙蝠在未来不同气候情景下的分布情况。为了确保数据准确,他们先对收集到的蝙蝠出现地点数据进行筛选,去除可能存在的偏差和异常值。然后,挑选出与蝙蝠生态相关的气候变量,像降水季节性、年降水量、最冷月最低温度和等温性等,用于模型校准。最后,将校准好的模型投影到不同的全球气候模型(Global Circulation Models,GCMs)和共享社会经济路径(Shared Socio-economic Pathways,SSPs)所模拟的未来气候情景中,以此来分析蝙蝠分布的变化趋势。

下面咱们来详细看看研究结果。

生态位模型校准与评估


研究人员从大量候选模型中精心筛选,最终确定了表现最佳的模型。这个模型的正则化乘数为 0.1,采用了线性、乘积和阈值特征类。它的遗漏率仅为 0.048,整体 AICc 值为 153,639.9 ,各项指标都显示出该模型具有较高的可靠性。在影响普通吸血蝙蝠分布的气候变量中,最冷月最低温度的贡献最大,占比达到 32.7%,这表明寒冷的温度对蝙蝠的生存有着重要影响。其次是降水季节性,贡献率为 32.6%,说明降水模式的变化也会左右蝙蝠的栖息地选择。

分布范围变化预测


通过模型预测,研究人员发现,在未来 20 - 80 年里,普通吸血蝙蝠的分布范围将发生显著变化。从纬度上看,它们会向北和向南扩张。在所有 SSP 情景下,向北扩张的趋势较为明显,不过幅度相对较小。在可持续发展的最佳情景(SSP1)下,2020 - 2040 年期间,北部适宜性达到峰值。到 2080 年,在未来气候的最坏情景(SSP5)下,北部适宜性的纬度大约会升高两度(超过 200 公里)。而南部扩张虽然在所有 SSP 情景下都存在,但通过多元线性回归分析发现并不显著。从适宜面积来看,从当前到 2080 年,总体适宜面积呈增加趋势。不过,当把 SSP 作为预测变量时,适宜面积的变化就不那么明显了。在最佳情景(SSP1 和 2)的后期(2060 年和 2080 年),适宜面积持续增加;但在最坏情景(SSP3 和 5)下,后期适宜面积会有所减少。而且,不同地区的变化情况差异很大,亚马逊雨林的部分区域在一些极端气候情景(如 SSP3 和 5)下,可能会因为变得更加干燥、降水季节性不稳定,从而不再适合普通吸血蝙蝠生存;而美国南部、墨西哥西部和阿根廷中部等目前不太适宜的地区,未来可能会变得适宜它们栖息。

模型预测不确定性分析


研究人员还对模型预测的不确定性进行了分析。他们发现,不同的全球气候模型对普通吸血蝙蝠分布的预测存在差异。像 Max Planck Institute 模型(MPI)和欧洲联盟气候模型(EVeg),对北部适宜纬度的预测方差较大。这是因为不同的 GCM 在校准过程中采用了不同的指标和地球系统功能效应,比如气溶胶强迫等因素会影响模型的预测结果。此外,模型在向未来情景投影时,为了保证预测的保守性,研究人员选择不进行外推,因为外推可能会违反生态位保守性假设,即物种在快速气候变化下能快速进化适应新气候的假设并不一定成立。而且,研究中仅使用非生物气候变量,虽然能减少其他因素的干扰,但也限制了对蝙蝠种群分布的局部预测能力。

综合研究结果和讨论部分来看,这项研究清晰地揭示了未来气候变化对普通吸血蝙蝠分布的影响。普通吸血蝙蝠分布范围的改变,可能会加剧人与野生动物之间的冲突,尤其是在那些新出现适宜栖息地且牲畜密度较高的地区,人们可能会为了保护牲畜而捕杀蝙蝠,但这种做法并不能有效降低狂犬病病毒的传播风险。而且,虽然目前研究发现了蝙蝠分布的变化趋势,但对于生物或基于运动的因素,比如猎物密度、栖息地可用性等,在更精细尺度上对蝙蝠分布和狂犬病病毒传播的影响,还需要进一步研究。这一研究成果为公共卫生和野生动物保护领域提供了重要的参考依据,提醒我们要提前做好准备,应对未来可能出现的风险,比如制定针对性的防控策略,加强对新适宜地区的监测,开展相关的科普教育,提高人们对蝙蝠和狂犬病的认识,从而更好地保护人类和动物的健康。

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