气候变化驱动下北美Lutzomyia shannoni生态适宜区预测：公共卫生与动物健康新挑战

本研究针对气候变暖背景下媒介生物Lutzomyia shannoni（潜在传播VSV和Leishmania spp.的沙蝇）的分布扩张风险，通过MaxEnt生态位模型预测其当前及未来在北美生态适宜区。结果显示美国中西部/东南部、墨西哥南部及加拿大沿海地区将面临媒介扩散威胁，为公共卫生防控提供关键预警。

　　

【研究背景】
在气候变化的浪潮中，一种名为Lutzomyia shannoni的小型沙蝇正悄然成为公共卫生的新威胁。这种仅2毫米长的吸血昆虫（属双翅目Psychodidae科）不仅是水泡性口炎病毒(VSV)的潜在传播者，更可能携带导致人和犬类利什曼病(Leishmaniasis)的墨西哥利什曼原虫(Leishmania mexicana)和婴儿利什曼原虫(L. infantum)。随着全球变暖，这类嗜热媒介生物的分布范围正发生着令人担忧的变化——从传统热带栖息地向北延伸至美国新泽西州等非传统区域，而目前对其未来扩散趋势的预测仍存在显著空白。

这一科学问题背后隐藏着双重危机：VSV可导致牲畜口腔水泡病变，易与口蹄疫混淆而引发贸易限制；而利什曼病每年造成全球1200万人感染，犬类作为L. infantum的储存宿主加剧传播风险。更棘手的是，现有监测数据显示Lu. shannoni的生态需求尚未明确，其种群动态与气候因子的关联机制亟待解析。

【研究方法】
加拿大圭尔夫大学等机构的研究团队采用生态位建模(MaxEnt)技术，整合1991-2020年80个沙蝇出现位点与31项气候变量（包括春季/秋季低于0℃积温(DD₀)、夏季雪量(PAS_sm)等），结合北美陆地生态区数据，预测SSP2-4.5（中等排放）和SSP3-7.0（高排放）情景下2041-2100年的适宜区变化。通过k=4交叉验证和1.5正则化参数优化模型，最终筛选出9个关键驱动因子。

【研究结果】
当前生态适宜区特征
模型显示（AUC=97.4%），墨西哥南部东西海岸、美国中西部/东南部已形成连片高适宜区（适宜度>0.7）。这些区域共同特征是：落叶林覆盖、夏季无霜日(NFFD_sm)>150天，且秋季5℃以上积温(DD_5at)充足。值得注意的是，加拿大不列颠哥伦比亚沿海虽无现存记录，但模型提示其已具备低适宜度。

气候驱动机制
秋季低温积温(DD_0at)贡献度达73.6%，成为最关键限制因子——当该值>100℃·d时适宜度骤降。夏季雪量(PAS_sm)每增加10mm，适宜概率降低12%，印证了沙蝇对寒冷介质的敏感性。而霍格气候湿润指数(CMI_sm)的正向效应，揭示了湿度对幼虫发育的关键作用。

未来分布演变
• SSP2-4.5情景：2100年美国东北部适宜度提升40%，加拿大新斯科舍省首次出现适宜区；墨西哥东南部因干旱加剧丧失15%适宜区
• SSP3-7.0情景：升温3.6℃导致中西部"适宜岛"断裂，但新英格兰地区新增2.7万km²潜在栖息地

【结论与意义】
该研究首次量化了气候因子与Lu. shannoni分布的非线性关系，揭示秋季积温和夏季雪量是决定其北扩的关键瓶颈。尽管模型显示加拿大东部未来风险升高，但落基山脉的物理屏障可能延缓自然扩散。发表于《Parasites》的这项成果为跨境动物疾病防控提供了三方面价值：

1. 预警功能：锁定美国东海岸/五大湖区为未来监测重点
2. 溯源支持：通过生态区特征可追溯输入性病例的潜在来源
3. 政策依据：建议将犬类进口检疫与媒介监测结合，阻断L. infantum传播链

值得注意的是，作者团队特别强调需加强墨西哥湾沿岸的跨季节监测——该区域同时具备高湿度生态区（如密西西比河谷黄土平原）和活跃的牲畜贸易，可能成为VSV跨种传播的"热点熔炉"。这一发现为理解气候-生态-疾病三角关系提供了新的空间流行病学范式。