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全球生物多样性:笼罩在H5N1禽流感威胁的阴云之下
原标题:The threat of avian influenza H5N1 looms over global biodiversity
Sergio A. Lambertucci, Andrea Santangeli & Pablo I. Plaza
短评:这是一篇发表在Nature Reviews Biodiversity 杂志2025年第1卷的一篇评论文章,作者们来自阿根廷和西班牙。在当前H5N1禽流感病毒全球流行的背景下,文章讨论了H5N1病毒对野生动物、生态系统和生物多样性的巨大危害,提出有建设性的应对方法。文章对从事病毒学研究、动物保护、生态学研究、社会科学工作、动物养殖和产品生产以及相关政策制定等都有一定参考意义。
我把原文翻译成中文,供有识之士思考。
备注:中文译文于2025年5月20日发表在公众号“祁贤的时刻”,题目为“全球生物多样性正处在H5N1禽流感的威胁之下”。21日进行修改发表在科学网博客。
摘要:对许多野生动物而言,H5N1高致病性禽流感是一种新出现的意料之外的威胁,这种威胁对生态过程、生态系统服务和受威胁物种保护都有影响。国际合作和信息共享对于监测、早期诊断以及提供资金和技术手段以促成全球行动至关重要。
由于许多野生动物种群已经因栖息地丧失、气候变化和其它全球变化驱动因素而承受压力,一些先前被忽视的威胁(例如一些新出现的传染病)可能会迅速导致野生动物种群大量减少1。由 H5N1 病毒引起的高致病性禽流感就是这些野生动物中新出现的疾病之一。
H5N1病毒的出现和传播是人类过度开发土地和家养动物的不可持续的生产系统的产物2。自首次在家禽(1959年,苏格兰的鸡;1996 年,中国的鹅)和水禽(2005 年,中国)中发现以来,该病毒已在全球家禽和野生动物中传播3。大规模疫情始于 2020 年底;在病毒已经存在的地区,感染率和死亡率都在上升,病毒同时也传播到了新的物种和地区(包括美洲和南极洲),引发了有记录以来最严重的动物疫病大流行(panzootic)4,5,6(图1a、b)。H5N1病毒目前已在除大洋洲以外的所有大陆上出现,而传播到大洋洲的风险也迫在眉睫。
据估计,全球已有约5亿只家禽死于 H5N1(ref. 4),而且这个数字还在上升;野生动物的死亡率比家禽难量化,但其负面影响是巨大的。到 2024 年中期,至少有 406 种鸟类和 51 种哺乳动物感染了H5N1(根据世界动物卫生信息系统 (WAHIS) 的报告),现有报告表明可能有数百万只野生动物死亡(图 1a)。最值得关注的大规模死亡事件包括:秘鲁沿海地区20多万只野鸟6;南美洲 2.4 万只海狮7;苏格兰 20,500 只野鸟8;纳米比亚 6,500 只鸬鹚9;以及阿根廷的 17,400 只象海豹(其中包括 95% 以上的幼崽)10。然而,现实情况普遍存在缺乏监测、检测和报告,尤其是在偏远地区和贫困国家,上述这些数字在很大程度上低估了实际死亡数4,7。
对动物保护的影响
令人担忧的是,截至 2024 年,已知感染 H5N1 的动物中,16%的野鸟种类和27% 的哺乳动物物种已列在因受其它人为因素威胁而被保护的名单之中(即,被国际自然保护联盟 (IUCN) 列为近危near threatened、易危vulnerable、濒危endangered或极度濒危critically endangered)(图 1c)(数据来自 WAHIS)。在一些物种中,全球或区域种群的很大一部分因 H5N1 而消失。例如,据推测 2023 年智利洪堡企鹅(被列为易危)种群的 20% 以上死于 H5N1(ref. 11)。极其令人担忧的是,2024 年病毒抵达南极洲周围的岛屿,那里生活着大量濒危物种,例如脆弱的漂泊信天翁(根据南极研究科学委员会 (SCAR) 的记录)。世界自然保护联盟 (IUCN) 将流感病毒认定为仅对已感染的12%的濒危物种构成威胁;显然,鉴于流感病毒在空间传播和死亡率不断上升的现状,必须重新评估这一问题。
如H5N1病毒这样的病原体对野生动物的难以预料的威胁,可能会危及多年的动物就地和迁地保护工作。一个典型案例是加州秃鹫,这是一种极度濒危的物种,几十年来一直被人工饲养,以恢复其一度濒临灭绝的全球种群。据推测,H5N1 病毒在2023年导致 21只加州秃鹫死亡,占其野生种群的6%以上12。该物种的危急处境促使专家们开始为这些鸟类接种禽流感疫苗,以进一步减少死亡率12。在致力于迁地保护的动物园和康复中心,受威胁物种的圈养个体(包括安第斯秃鹫和狮子)也受到了感染(数据来自 WAHIS)。
显然,偏远的保护区无法保护物种免受 H5N1 病毒的威胁。例如,在 2022-2023 年南半球夏季,秘鲁偏远保护区内多个物种(包括秘鲁鹈鹕、秘鲁鲣鸟和海狮)的大量个体在短短几周内死亡6(图 1a)。受人为因素推动而新出现的病原体(例如 H5N1)能够快速广泛地传播到全球各地,影响到此前被认为安全的偏远地区的野生动物。
信天翁、企鹅和秃鹰等长寿、低繁殖率物种的种群存续很大程度上取决于其高存活率。突然的种群大量灭绝会严重阻碍这些物种的存续。短期内,死亡率对物种的影响是显而易见的,但病毒的亚致死效应(sublethal effects)(例如对迁徙和繁殖行为的影响13)可能要到未来才会显现。与H5N1病毒相关的动物死亡的速度和规模都是前所未有的,人们几乎没有时间设计和实施保护干预措施
对生态系统功能和服务的影响
大规模死亡事件对生态过程的负面影响远不止对单个物种的影响。H5N1病毒导致的动物尸体形成的短暂的资源脉冲(resource pulse)可能会改变兼性食腐动物的丰度、种群结构和迁徙行为,从而对物种间的相互作用产生下游效应(downstream effects)。例如,尸体供应量的增加有利于害虫的出现和丰度,这也会影响其与其他动物和人类健康的相互作用 14。
顶级捕食者和食腐动物的损失尤其会通过营养级联(trophiccascades)(例如,通过中型捕食者释放(mesopredator release))15 对生态系统功能产生影响。H5N1 病毒导致的海狮、鲣鸟、企鹅和鹈鹕等食肉动物死亡可能会改变猎物的种群结构和行为,以及沿海环境的营养循环(nutrient cycling)和生态系统结构。食腐动物是高效的尸体清洁工,因此其种群数量的减少可能会导致病原体溢出的风险增加,并增加利用尸体的害虫的数量 14。 H5N1 病毒导致的如此突然且大范围的顶级捕食者死亡,对生态系统的潜在影响需要进一步研究,例如建立种群和群落模型,以评估其对生态相互作用的潜在连锁效应。
除了野生动物的内在价值丧失以及生态系统功能令人担忧的可能变化之外,野生动物的消失还可能损害生态系统服务。例如,海鸟的消失可能导致鸟粪供应减少,而鸟粪是一些地区的重要肥料来源6,9。沿海生态系统的潜在生态变化可能会改变当地渔民或海藻采集者的食物和其他供给服务15。在包括南极洲在内的一些地区,鳍足类动物和海鸟(例如企鹅)的消失可能会损害生态旅游服务。娱乐、放松、休闲和精神富足等文化服务也可能受到影响。社会和自然科学领域的科学家应与受影响的原住民、当地社区和其他利益相关者共同评估生态系统服务损失的潜在影响。
科学和政策需求
H5N1病毒对物种、生态系统以及人类健康和福祉的直接和间接影响程度尚不确定。基础研究和政策——尤其是跨境管理——都需要取得进展。最关键的研究需求是解决关于病毒实际影响的常见知识缺口,尤其是在像中部非洲等这样一些研究不足且生物多样性丰富的地区(图1a)。应加强对海洋鸟类和哺乳动物以及陆地食腐动物的监测,因为这些种群似乎感染率最高。此外,迫切需要对其迁徙路线包括目前未受影响地区的鸟类进行监测。绘制H5N1感染风险图,这将有助于确定监测工作的优先顺序,并在病毒最终传播到新地区时将其影响降至最低。应讨论和考虑对濒危物种接种禽流感疫苗,但这仅在特定情况下才可能可行。了解动物生态学(尤其是动物迁徙)及其对H5N1病毒传播的影响,对于预测病毒的进化和干预措施的潜在有效性都非常必要。
在政策方面,全球合作对于监测(surveillance)、早期诊断、监控(monitoring)、信息共享以及提供资金和技术手段至关重要,尤其是在贫困地区。目前,一些国际组织(如OFFLU、欧洲食品安全局和SCAR)正在努力改善信息共享。然而,在许多地区,缺乏用于检测和监控的资金和基础设施,这是需要克服的挑战。
解决引起H5N1病毒这种病原体出现、传播和外溢的根本原因,必须通过改变食品生产系统和消费模式2。将野生动物与能够增强病毒毒性和传播的现有的集约化生产系统隔离,在短期内会有效果。然而,需要更深层次的变革,例如使食品生产系统更健康、更可持续。在一个全球化和互联互通的世界中,任何应对H5N1等威胁的战略都必须强调自然与人之间的联系(即“同一个健康(one health)”方法),因为这种联系的断裂将继续加剧生物多样性的丧失。
(图1见原文)
图. 1: H5N1病毒引起野生动物(包括濒危物种)的重大死亡事件
a. 2020年至2024年间在野生动物中检测到H5N1阳性病例的地点(数据来自世界动物卫生信息系统(WAHIS))。根据国际自然保护联盟(IUCN)对每个物种受威胁等级的分类对地点进行着色,报告有阳性病例的国家为深灰色。这些呈现的数据是保守的,因为政府们经常向WAHIS低估和少报感染情况4。许多H5N1病毒检测呈阳性和死亡的动物来自保护区(占全球病例的23%,高于根据保护区全球覆盖率的预期)。星星标识了受H5N1影响的物种的一些例子;在北美,极度濒危的加州秃鹰(Gymnogyps californianus,,占野生种群的6%以上);在南美洲,海狮(Otaria flavescens,>24000)、洪堡企鹅(Spheniscus humboltti,>2700)、秘鲁鹈鹕(Pelecanus thagus,>21000)、秘鲁鲣鸟(Sula variegata,>47000)、关艾鸬鹚(Leucocarbo bougainvilliorum,>29000)6和象海豹(Mirounga leonina,>17000)10;在南非,开普鸬鹚(Phalacocorax negotus,>27000)9;在南极洲,棕色贼鸥(Catharactaantarctica);在英国,大贼鸥(Stercorarius skua;占全球种群的8%)8;在里海,有成千上万的水鸟;在日本,受威胁的东方鹳(Ciconia boyciana)(数据来自WAHIS)。b.H5N1病毒动物大流行开始的2020年10月前后受影响的物种数量。c. 受影响的鸟类和哺乳动物的百分比,按其保护状况分列。
图2:极度濒危的加州秃鹫
作者信息:Grupo de Investigaciones en Biología de la Conservación, INIBIOMA, Universidad Nacional del Comahue - CONICET, Bariloche, Argentina,Sergio A. Lambertucci & Pablo I. Plaza
Animal Demography and Ecology Unit, Institute for Mediterranean Studies (IMEDEA), CSIC-UIB, Esporles, Spain,Andrea Santangeli
原文链接:Lambertucci, S.A., Santangeli, A. & Plaza, P.I. The threat of avian influenza H5N1 looms over global biodiversity. Nat. Rev. Biodivers. 1, 7–9 (2025). https://doi.org/10.1038/s44358-024-00008-7
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