威尼斯平台登入【故事集典故】要为野生动物驱除寄生虫吗?

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日本动画《威尼斯平台登入,寄生兽》持续热播,引起了不少人对寄生生物的兴趣。在这个寄生生物见缝插针的世界,人类和自然界中的大部分野生动物都深受寄生虫的骚扰。还好,随着驱虫药的发与应用,不少因寄生虫引起的卫生和健康问题得到缓解。然而,驱除寄生虫对种群的影响却未如想象中简单而积极。

在对非洲水牛(Syncerus
caffer
)进行长达4年的追踪研究后,佐治亚大学兽医学院的瓦妮莎·埃曾娃(Vanessa
Ezenwa)和俄勒冈州立大学的安娜·若勒(Anna
Jolles)发现,对部分个体进行的驱虫治疗反而可能促进牛分枝杆菌(Mycobacterium
bovis
)在种群中的传播,增大群体中其它个体死亡机会——尽管接受治疗的个体自身寿命得以延长。

在这个案例里,驱虫治疗陷入了困境:虽然部分个体的健康和存活状况得到了改善,但整个种群的利益受到了间接损伤。“这项研究值得关注之处在于首次表明这种困境在在自然种群中存在。”埃曾娃在采访中告诉果壳网科学人。她和同事在最近一期的《科学》杂志上发表论文,指出对野生动物的驱虫疗法可能在种群层面造成危害\[1\]

历时四年,监测野生非洲水牛

寄生虫与宿主之间的博弈是漫长而复杂的。从获得性免疫的强化到有性生殖的出现,宿主逐渐演化出一系列对抗寄生虫的策略。这也相应的选择出了一代又一代“鸡贼”的寄生虫们,通过迷惑甚至抑制寄主免疫系统的方法来“谋生”;对于块头大的线虫、吸虫等蠕虫类寄生虫更是如此。研究证明,通过驱虫治疗,宿主的免疫力能得到一定恢复。

“由于已有在人类和实验室小鼠中进行的研究表明寄生虫感染和抗虫治疗能够影响宿主的细菌感染情况,我们开始关注野生水牛中寄生虫和牛肺结核间的关系。”埃曾娃向果壳网科学人介绍道。研究者关注了寄生在非洲水牛身上的圆形线虫和引起牛结核病(Bovine
Tuberculosis, 简称BTB)的病原菌牛分枝杆菌。

威尼斯平台登入 1研究人员就驱虫措施对野生非洲水牛的健康影响进行了长期的跟踪调查。图片来源:维基百科

研究团队在非洲克留格尔国家公园内对当地的水牛群展开研究。“在野外工作是段非常不可思议的经历,尤其是在克留格尔国家公园——那里有很多不同的野生动物,水牛也有很多。”他们用无线电项圈跟踪标记了216头雌性水牛。这些水牛被随机分为两组,一组接受驱虫治疗,另一组作为对照。工作人员每半年会对这些水牛进行一次全面体检。“因为雄性和雌性有可能对感染的反应不同,我们只研究了一种性别。选择雌性是因为它们比雄性水牛更好相处。”埃曾娃解释说,“要长时间追踪公水牛会比较难,因为它们常会把无线电项圈弄坏。我们得在2万余头水牛中找到那两百多头研究对象,这些项圈对此至关重要。”

整个研究历时4年之久。“虽然水牛很有攻击性,但在和园方的专业狩猎人士和野生动物兽医的紧密合作下,整个过程对人类和动物都很安全。”埃曾娃的调查不仅证实了驱虫疗法意料内的疗效,还发现了令人意外的结果。

寄生虫少了,传播慢性传染病的时间多了

研究数据表明,尽管接受了治疗的水牛寄生虫的感染量显著降低了,辅助性T细胞TH1所介导的免疫环节也得到增强,但这并没有显著改变水牛患结核病的几率:对照组的101头水牛中感染牛分枝杆菌的有36头,而100头接受驱虫的水牛中也有33头感染了牛分枝杆菌。

然而,对感染了牛结核的病牛而言,有没有接受驱虫治疗则成为影响命运的重要因素——4年下来,对照组的BTB牛死亡率远远高于接受过驱虫治疗的BTB牛死亡率。埃曾娃指出:“在克留格尔国家公园,大部分水牛都死于捕食,而结核感染和蠕虫感染都可能让个体更容易被猎食。由于抗虫治疗减少了染有结核的个体的死亡,这些个体或许能比未经治疗的同伴更好地逃避捕食。”但她也表示,目前仍不能确切知道那些个体死亡的主因。

利用测得的数据,研究者进一步建模模拟了该情况下BTB在种群中传播的情况,得出的结果并不乐观。分析提示:由于水牛在接受了驱虫治疗后变得更加“长寿”,而牛分枝杆菌一经感染便终生携带,驱虫药的使用间接地延长了“感染源”的活动时间,让病菌得以散播给更多个体。在没有外力介入,且全体水牛对疾病易感的情况下,一头感染到牛结核的水牛会把疾病传染给其他牛的平均头数,称为基本传染数(R0)。建模结果表明,接受驱虫治疗的水牛群体,牛结核的基本传染数会比未驱虫的水牛高出8倍之多。在寄生虫危机和结核病传播风险之间的取舍,无疑需要动物保护者的谨慎考虑和周密应对。

“我们并不知道这种情况在包括人类在内的其他物种中是否存在,但存在的可能性很高。”埃曾娃对科学人说,他们需要我们得评估在水牛身上的发现是否能推广到人类和其他物种中。“抗虫治疗在家畜养殖中被广泛用于控制寄生虫感染,但目前这个疗法会不会使养殖条件下的细菌感染情况恶化还不清楚。毕竟驯化物种一般还会同时接受抗菌治疗。”(编辑:Calo)

参考文献:

  1. Vanessa O. Ezenwa1, Anna E. Jolles. Opposite effects of anthelmintic
    treatment on microbial infection at individual versus population
    scales. (2015) Science 347 (6218): 175-177

文章题图:Oregon State University