气温升高和污染如何影响蚊子

A female Aedes aegypti mosquito is seen on the forearm of a health technician in a laboratory conducting research on preventing the spread of the Zika virus and other mosquito-borne diseases, at the entomology department of the Ministry of Public Health in Guatemala City, February 4, 2016. REUTERS/Josue Decavele - GF10000296284
Polluting activities are resulting in range expansion and changes in selection procedures in mosquitoes.Image: REUTERS/Josue Decavele
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2017年,疟疾导致435,000人死亡。其中绝大多数死亡病例——403,000例——发生在非洲大陆。大多数疟疾病例出现在撒哈拉以南非洲。

我和同事在国家传染病研究所追踪南非的疟疾病例和蚊子行为。

作为研究的一部分,我们考察了三个关键方面。其中一个方面是人类活动对蚊子生物学特征的影响。在这项研究中,我们考察了重金属污染对多种生活史性状的影响,以及杀虫剂抗性在阿拉伯按蚊中的表现;这种蚊子是传播疟疾的蚊种之一。

我们还开展了研究,探讨气候变化对针对疟疾传播媒介的杀虫剂效力有何影响。

最后,我们研究了气温升高对主要疟疾传播媒介阿拉伯按蚊的影响。

阿拉伯按蚊极难防治。除了已有报告指出它们具有杀虫剂抗性外,它们还容易避开经过杀虫剂处理的蚊帐和墙面。这些蚊子也往往在户外叮咬人,而在户外几乎难以采取防护措施。

Image: 作者提供

我们的工作旨在了解这种复杂蚊子的生物学特征,追踪环境变化如何影响其行为。希望这能为疟疾防控策略提供依据,并推动我们进一步消除这种疾病。

毒素

蚊子的幼虫阶段生活在水中。这一脆弱阶段对成蚊的健康至关重要,正如人类婴儿的健康会影响其成年后的健康。

幼虫所处环境中的许多因素都会深刻影响成蚊的健康,包括环境温度、拥挤程度和营养获取情况。然而,人类活动导致水污染程度加剧,使蚊子幼虫接触到更多毒素。

这对传播疟疾的蚊子影响很大。这些昆虫通常在清洁水体中繁殖,但已适应在受污染的水体中繁殖。这意味着疟疾传播媒介如今可能扩大分布范围,进入过去通常不会出现疟疾的地区。

我们的研究表明,受污染的水源正成为能够耐受多种毒素的蚊子的滋生地。我们发现,在幼虫阶段接触过金属的蚊子成年后会产生杀虫剂抗性。

目前,我们尚不清楚具有杀虫剂抗性的蚊子和易感蚊子哪种传播疟疾的能力更强。但污染活动正在导致蚊子的分布范围扩大,并改变其受到的选择压力。

温度对杀虫剂和蚊子的影响

我们开展的进一步研究表明,高温也会影响某些杀虫剂的效力。

在包括南非、喀麦隆和肯尼亚在内的一些非洲国家,杀虫剂被广泛用作针对疟疾传播媒介的公共卫生干预措施。它们是疟疾防控政策和消除该疾病策略的重要组成部分。

我们的发现有助于评估目前使用的杀虫剂的效力。但我们的研究是在受控条件下的实验室中进行的,因此仍需在现实环境中检验研究结果。这是因为不同温度可能产生不同影响。环境条件也各不相同,可能影响杀虫剂的效力。

关于蚊子,我们的研究表明,温度会显著影响这些昆虫的生命周期。例如,气候变化可能影响疟疾传播媒介的分布。我们研究了气温升高对主要疟疾传播媒介的影响,特别关注具有杀虫剂抗性的传播媒介与对杀虫剂敏感的传播媒介受到的影响有何不同。

产生抗药性的蚊子对高温的耐受性更强,胜过不具抗药性的蚊子。这意味着,气温越高,具有杀虫剂抗性的蚊子存活的可能性也越大。这将使疟疾防控更加复杂。

为何我们应当担忧

人类活动正在推动蚊子的进化。污染活动导致传播疟疾的蚊子扩散到过去从未出现过它们的地区。适应水污染会使它们对杀虫剂的耐受性增强。

具有杀虫剂抗性或耐受性的蚊子更能适应毒性更强的污染物。目前尚不清楚,与对杀虫剂敏感的蚊子相比,这些蚊子传播疟疾的可能性是否更高。

科学家才刚刚开始揭示这对消除疟疾可能意味着什么。

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