Zmiany klimatyczne przyspieszą rozprzestrzenianie się wirusów, wynika z badań

W ciągu najbliższych 50 lat zmiana klimatu według A nauka opublikowane w Nature w czwartek. Przemieszczanie się wirusów wśród zwierząt może zwiększać ryzyko wskoczenia na ludzi i wywołania nowej pandemii – stwierdzili naukowcy.

Naukowcy od dawna ostrzegali, że ocieplenie planety może zwiększać obciążenie chorobami. Malaria, na przykład oczekuje się, że rozprzestrzeni się, gdy przenoszące go komary rozszerzą swój zasięg na regiony ocieplenia. Jednak zmiana klimatu może również zapoczątkować zupełnie nowe choroby, umożliwiając patogenom przenoszenie się do nowych gatunków żywicieli.

„Wiemy, że gatunki się poruszają, a kiedy to zrobią, będą miały szanse dzielić się wirusami” – powiedział Colin Carlson, biolog z Georgetown University i współautor nowego badania.

Aby zrozumieć, jak będzie wyglądać to udostępnianie, dr. Carlson i jego koledzy zbudowali komputerowy model potencjalnych skutków ubocznych w ocieplającym się świecie. Naukowcy rozpoczęli od zaprojektowania, w jaki sposób tysiące ssaków mogą zmienić swoje zasięgi wraz ze zmianami klimatu od teraz do 2070 roku.

Oczekuje się, że wraz ze wzrostem temperatury wiele gatunków oddali się od płonącego równika, aby znaleźć wygodniejsze siedliska. Inni mogą poruszać się po zboczach wzgórz i gór, aby znaleźć chłodniejsze wysokości. Kiedy różne gatunki wchodzą w kontakt po raz pierwszy, wirusy mogą być w stanie zainfekować nowych żywicieli.

Aby zrozumieć szanse powodzenia nowej infekcji, naukowcy rozpoczęli od zbudowania bazy danych wirusów i ich nosicieli – ssaków. Niektóre wirusy zostały znalezione u więcej niż jednego gatunku ssaków, co oznacza, że ​​w przeszłości musiały przeskoczyć barierę gatunkową.

Za pomocą techniki obliczeniowej zwanej nauczanie maszynowenaukowcy opracowali model, który może przewidywać, czy dwa gatunki żywicieli współdzielą wirusa.

Naukowcy odkryli, że im bardziej dwa gatunki pokrywają się geograficznie, tym bardziej prawdopodobne jest, że będą dzielić wirusa. Dzieje się tak, ponieważ gospodarze częściej spotykali się ze sobą, dając swoim wirusom więcej możliwości poruszania się między nimi.

Dr. Carlson i jego koledzy wykazali również, że blisko spokrewnione gatunki częściej dzielą wirusa niż dalecy krewni. Dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że blisko spokrewnione ssaki są podobne pod względem biochemicznym. Wirus przystosowany do wykorzystywania jednego gatunku ma większe szanse na rozwój u krewnego. Może również być w stanie ominąć układ odpornościowy podobny do tego, do którego jest już przystosowany.

Te odkrycia umożliwiły dr. Carlson i jego koledzy mają przewidywać, co się stanie, gdy gatunki ssaków spotkają się po raz pierwszy w cieplejszym świecie.

Spośród 3139 zbadanych gatunków naukowcy przewidzieli ponad 4000 przypadków, w których wirusy przenoszą się z jednego gatunku na drugi. W niektórych przypadkach tylko jeden wirus wykona skok. Ale modele przewidywały również, że wiele wirusów przenoszonych przez jeden gatunek przeniesie się na drugi.

Naukowcy nie byli w stanie dokładnie określić, które wirusy będą się przemieszczać między jakimi gatunkami. Argumentowali, że liczy się sama skala tego, co ma nadejść.

„Kiedy próbujesz przewidzieć pogodę, nie przewidujesz pojedynczych kropel deszczu” – powiedział Christopher Trisos, ekolog z University of Cape Town i współautor nowego badania. – Przewidujesz same chmury.

Rachel Baker, ekolog chorób z Princeton University, która nie była zaangażowana w badanie, powiedziała, że ​​badania były ważnym krokiem naprzód w zrozumieniu, w jaki sposób zmiany klimatyczne wpłyną na niebezpieczne wirusy na świecie. Poprzednie badania koncentrowały się na pojedyncze wirusyw przeciwieństwie do badania całego świata.

„To wielki postęp” – powiedziała. „Chcemy jak najszybciej dowiedzieć się, czy istnieje jakiś związek między zmianą klimatu a rozprzestrzenianiem się patogenów”.

Naukowcy odkryli, że nietoperze w Azji Południowo-Wschodniej będą szczególnie podatne na te transmisje. Obecnie wiele gatunków nietoperzy w tym regionie ogranicza się do niewielkich zasięgów i nie ma ze sobą zbyt wielu kontaktów. Ale gdy planeta się ociepli, nietoperze te szybko przelecą do odpowiedniego klimatu i napotkają nowe gatunki.

Te odkrycia mogą być szczególnie złowieszcze dla ludzi. Gdy wirusy przenoszą się do nowych gatunków żywicieli, ewoluują – i potencjalnie mogą ewoluować w sposób, który zwiększa prawdopodobieństwo zarażenia ludzi. ten koronawirus który spowodował SARS w 2002 roku, pochodzi od chińskich nietoperzy podkowca, a następnie przeskoczył na inny gatunek – prawdopodobnie jenoty sprzedawane na chińskich targach zwierzęcych – przed zarażeniem ludzi.

W lutym naukowcy wydali dwa studia twierdząc, że Covid powstał w wyniku podobnej sekwencji wydarzeń, z koronawirusem przeskakującym od nietoperzy do dzikich ssaków sprzedawanych na targach w Wuhan przed zarażeniem ludzi.

„Uważamy, że jest to coś, co może się zdarzyć w wyniku międzygatunkowych zdarzeń transmisji, które przewidujemy” – powiedział Gregory Albery, ekolog chorób z Georgetown University i współautor nowego badania.

Kiedy badacze przyjrzeli się miejscom, w których ssaki mogą trafić w 2070 r., znaleźli kolejny powód, by spodziewać się nowych ludzkich epidemii: nie będą migrować do ostoi dzikiej przyrody. „Okazuje się, że to wszystkie miejsca, w których zbudowaliśmy miasta” – dr. powiedział Carlson.

Rzadki gryzoń, który w dzisiejszych czasach ma niewielki kontakt z ludźmi, może przenosić wirusa na szopy pracze, które wygodnie żyją na obszarach miejskich. „To otwiera zupełnie nową drogę rozprzestrzeniania się tego wirusa na ludzi”. – powiedział Albery.

Dr. Christine Johnson, epidemiolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, która nie była zaangażowana w badanie, ostrzegła, że ​​tak szeroki model nie może uwzględniać szczegółów, które mogą mieć duży wpływ na poszczególne wirusy. „Potrzebujemy lokalnie ugruntowanych badań terenowych, aby zrozumieć wpływ klimatu na przemieszczanie się gatunków i ryzyko przenoszenia chorób” – powiedziała.

Efekty uboczne związane z klimatem mogą rozpocząć się na długo przed 2070 r. W końcu planeta już istnieje Cieplej o 1,1 stopnia Celsjusza niż to było w XIX wieku. W swoim modelu komputerowym naukowcy odkryli, że już zaszła wystarczająca ilość zmian klimatycznych, aby zacząć mieszać wirusy, chociaż ich model nie pozwala im wskazać konkretnych wirusów, które wykonały skok.

„Ilość ocieplenia, którą wystarczyło, aby to wprawić w ruch” powiedział Carlson.

Leave a Comment