Larval stage co-occurrence and ecological niche partitioning of invasive Anopheles stephensi relative to native malaria vectors in Kenya
这项研究表明,入侵物种埃及按蚊(*Anopheles stephensi*)在肯尼亚倾向于在动物棚附近的深水储水箱中繁殖,并表现出与本土媒介如阿拉伯按蚊(*An. arabiensis*)和科卢齐按蚊(*An. coluzzii*)显著的生态位分化和负共存现象,这暗示针对这些特定栖息地进行干预可以有效阻断其扩散。
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疟疾仍然是全球健康领域最持久的挑战之一,尤其是在撒哈拉以南非洲地区,那里发生了绝大多数的病例和死亡。几十年来,控制该疾病的努力一直依赖于使用杀虫剂处理过的蚊帐和室内喷洒,以阻止携带寄生虫的蚊子。然而,蚊子本身具有适应性,它们正在进化出对化学物质的抗药性,并改变其行为以求生存。随着来自亚洲的入侵物种——斯氏按蚊(Anopheles stephensi)的到来,一个更新且更直接的威胁已经出现。与通常在雨水坑或蹄印等自然、临时积水处繁殖的本土蚊子不同,这种新来者表现出对人工水容器的强烈偏好。它在非洲的扩散引发了人们的担忧,即它可能会在新的区域建立据点,甚至将疟疾带到此前对该病免疫的地区,包括本土媒介难以生存的城市中心和高地地区。
在肯尼亚,这种入侵蚊种于2022年首次被发现,随后在2023年和2024年又有发现。为了了解这一物种是如何扩散以及下一步会走向何方,由内罗毕大学、肯尼亚医学研究协会及国际合作伙伴组成的科研团队发起了一项大规模的监测工作。他们与社区健康推广员(受过识别和采集蚊子幼虫训练的当地居民)合作,监测全国范围内的滋生场所。其目标是绘制出这种入侵蚊类繁衍旺盛的栖息地图谱,并观察它如何与长期以来作为该地区主要疟疾传播媒介的本土蚊子进行互动。通过对比这些不同物种生活的环境,研究人员希望能够确定可以针对性的特征,以便在扩散变得无法控制之前将其阻断。
这项研究覆盖了从干旱北部到沿海地区的21个县的61个地点。在九个月的时间里,健康推广员进行了数千次调查,将网具浸入水源中以采集蚊子幼虫。这些样本随后被送往中央实验室,科学家们利用基因检测技术来精确鉴定他们所面对的具体物种。结果揭示了这场入侵在景观中的清晰模式。虽然本土的疟疾蚊种——阿拉伯按蚊(Anopheles arabiensis)仍是总体上最常见的物种,但入侵的斯氏按蚊在近四分之一的采集样本中都有发现。数据表明,这个新来者并非随机出现;它始终出现在特定类型的环境中,而这些环境与本土物种所偏好的环境截然不同。
研究人员发现,这种入侵蚊类对深水储水罐有明显的偏好,尤其是那些位于动物棚舍附近的储水罐。无论是在农村村庄还是城镇,这些水罐都是最容易发现幼虫的地方。研究显示,与其他水源相比,储水罐携带入侵蚊类的可能性高出近三倍。此外,如果这些水罐位于距离牲畜存放处100米以内,则是该蚊种存在的强有力指标。这表明,该物种正在利用人类和动物用于储水的设施,这些资源在肯尼亚许多地区都至关重要,但也为这种特定的蚊子提供了完美的滋生场所。
相比之下,本土蚊类则分布在不同的环境中。它们出现在深层人工水罐中的概率较低,更多地出现在自然水体、浅水洼地或植被覆盖区域。统计分析证实,入侵蚊类与本土蚊类很少共享相同的滋生场所。当研究人员查看数据时,发现两者之间存在强烈的负相关性,这意味着如果一种物种存在,另一种通常就不存在。这种分离表明,入侵蚊类正在开辟一个独特的生态位,而本土蚊类目前并未利用这个生态位。这种分离具有重要意义,因为它意味着入侵物种并非仅仅是在与本地物种竞争相同的资源,而是正在开发环境的一个完全不同的部分。
研究还考察了蚊种的存在如何随海拔和其他环境因素而变化。这种入侵蚊类在海拔较高的地区较少见,这表明温度可能限制了它向高山移动的范围。它还偏好清澈且无藻类的水,并避开阴影重或植被茂密的栖息地。这些偏好与在非洲其他被该物种入侵地区观察到的情况一致,强化了它是一种在人类改造后的景观中繁衍的容器型滋生蚊类的观点。有趣的是,研究发现该蚊类在农村地区的出现频率与在城市地区相当,这挑战了它纯粹是城市问题的假设。在肯尼亚的许多农村地区,家庭使用的储水罐与城镇中的类似,这为该蚊类提供了理想的滋生条件。
研究人员还观察了入侵蚊类与其他本土物种(如库兹按蚊 Anopheles coluzzii 和 冈比亚按蚊 Anopheles gambiae)之间的相互作用。数据显示,入侵蚊类很少与库兹按蚊共享滋生场所,这表明存在另一层分离。然而,它与冈比亚按臣的关系则不那么明确,部分原因是样本中这种本土物种非常罕见。这种缺乏强有力模式的情况并不一定意味着它们无法和谐共存,而可能仅仅反映出研究收集的这种特定本土物种数量不足,无法得出确定的结论。然而,显而易见的是,这种入侵蚊类正以一种不同于占主导地位的本土媒介的方式建立自己的地位。
这些发现对肯尼亚开展疟疾控制工作具有重要的指导意义。由于这种入侵蚊类高度依赖储水罐,特别是靠近动物棚舍的储水罐,这些特定地点为干预措施提供了明确的目标。与难以进行大规模管理的沼泽或雨水坑等自然滋生点不同,水罐是有限的、可识别的,且通常属于个人。这使得它们成为开展社区化减蚊工作的实际重点。研究建议,通过对这些容器使用杀幼剂或进行覆盖,可以破坏这种入侵蚊类的扩散,使其在稳固建立于新区域之前得到遏制。利用当地健康推广员来监测这些场所被证明是有效的,这证明了社区主导的方法可以提供详细、重复的数据,以追踪入侵物种。
研究人员警告说,情况并非一成不变。随着蚊类种群的增长并面临控制措施的压力,它们可能会发生适应,并开始利用其他类型的栖息地。目前对储水罐的偏好只是该物种入侵阶段的一个缩影。因此,控制计划必须保持灵活性,并持续监测其行为发生转变的迹象。研究结论指出,虽然这种入侵蚊类目前正在利用一个本土媒介利用率较低的生态位,但能否实现遏制的窗口期取决于持续的监测以及社区管理其储水设施的意愿。通过了解这种蚊类究竟生活在哪里,以及它与本土物种有何不同,公共卫生官员可以更有效地部署资源,以应对这一不断演变的威胁。
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