Сокращение биоразнообразия может способствовать распространению вирусов


Фото из открытых источников
Как связаны изменения окружающей среды, утрата биоразнообразия и распространение патогенов? Ответ — загадка. Ученые из Charité – Universitätsmedizin Berlin в сотрудничестве с Институтом исследований зоопарков и дикой природы Лейбница (Leibniz-IZW) описали в журнале eLife одну часть этой загадки, показав, что уничтожение тропических лесов наносит ущерб разнообразию видов комаров. 
 
В то же время более устойчивые виды комаров становятся более распространенными, а это также означает, что вирусов, которые они переносят, становится больше. Если существует много особей данного вида, эти вирусы могут быстро распространяться.
 
Для своего исследования ученые из Шарите объединились с Институтом исследований зоопарков и дикой природы Лейбница (Leibniz-IZW), чтобы выяснить, как вырубка тропических лесов, чтобы освободить место для плантаций кофе или какао или населенных пунктов, влияет на распространенность и разнообразие комаров и вирусов, которые они вызывают. Исследование, объединяющее области вирусологии и исследования биоразнообразия, возглавила профессор Сандра Юнглен, руководитель исследовательской группы экологии и эволюции арбовирусов в Институте вирусологии в Шарите.
 
В ходе своей исследовательской работы команда сначала поймала комаров в районе национального парка Тай в западноафриканской стране Кот-д'Ивуар. Здесь имеется широкий спектр землепользования: от нетронутых тропических лесов до вторичных лесов, плантаций какао и кофе, а также деревень. «Мы определили виды комаров, которых поймали, и протестировали их на наличие вирусных инфекций», — объясняет Кира Херманнс из Института вирусологии Шарите, первый автор исследования. «Затем мы посмотрели, как состав видов комаров различается в зависимости от типа землепользования, где присутствуют определенные вирусы и насколько они распространены».
 
В здоровой экосистеме, такой как девственный тропический лес, существует множество различных вирусов. Основная причина заключается в том, что там обитает широкий спектр видов животных, которые могут переносить вирус, выступая в качестве хозяев. Это связано с тем, что вирусы всегда привязаны к своим хозяевам.
 
Если происходят изменения в экосистеме, они влияют и на вирусы, объясняет Юнглен: «Мы обнаружили 49 видов вирусов, причем наибольшее разнообразие хозяев и вирусов наблюдается в нетронутых или минимально нарушенных средах обитания». Большинство из 49 различных видов вирусов были относительно редки в изученных районах. Однако девять из них обычно обнаруживались в нескольких средах обитания, причем распространенность пяти видов вирусов увеличивалась в нарушенных средах обитания и достигала самых высоких показателей в населенных пунктах.
 
«Это означает, что вырубка тропических лесов приводит к уменьшению разнообразия видов комаров, что меняет состав типов хозяев. Некоторые устойчивые виды комаров очень успешно размножаются на расчищенных территориях, принося с собой свои вирусы», — объясняют Юнглен и ученый Лейбниц-IZW профессор Стефани Крамер-Шадт, которая проводила анализ связи комаров с вирусами и средой обитания. Таким образом, состав данного сообщества видов оказывает прямое влияние на распространенность вирусов: «Если один вид-хозяин очень богат, вирусам легче распространяться», — добавляет Юнглен. «Все вирусы, которые, по нашему мнению, являются более распространенными, присутствуют у определенных видов комаров. Вирусы принадлежат к разным семействам и обладают разными свойствами».  
 
Вирусы, обнаруженные исследователями, заражают только комаров и в настоящее время не могут передаваться человеку. Тем не менее, они являются ценной моделью для понимания того, как изменения в разнообразии сообщества видов влияют на присутствие и распространенность вирусов. «Наше исследование ясно показывает, насколько важно биоразнообразие, и что уменьшение биоразнообразия облегчает процветание некоторых вирусов, поскольку приводит к увеличению численности их хозяев», — отмечает Юнглен.
 
«Раньше такого рода процессы изучались почти исключительно с использованием отдельных патогенов и отдельных хозяев. Теперь у нас есть более полная картина, которую мы можем использовать для дальнейших исследований», — объясняет она. 
 
В качестве следующего шага исследователи планируют изучить дополнительные места обитания в других странах, с одной целью — определить точные факторы, влияющие на разнообразие видов комаров в условиях изменения землепользования, а также характеристики, которыми вирусы должны обладать для распространения. со своими хозяевами.