從野生動物到人類的疾病一再蔓延，造成當?shù)氐娜蛄餍胁?，如艾滋病?艾滋病，埃博拉病毒，非典型肺炎和尼帕病毒。研究人員對蝙蝠疾病傳播進行的一項新研究對于理解可能在物種之間傳播疾病并導致大規(guī)模爆發(fā)的隱藏或“隱秘”聯(lián)系具有廣泛的意義。

弗吉尼亞理工大學的研究人員Joseph Hoyt和Kate Langwig通過用紫外線照射的熒光粉對蝙蝠進行除塵，能夠追蹤被白鼻綜合癥摧毀的蝙蝠物種的疾病傳播動態(tài)，這種致命的真菌疾病已經(jīng)死亡自2006年以來，北美有670萬只蝙蝠。

他們的研究結果最近發(fā)表在Nature雜志上。

“這些結果發(fā)現(xiàn)并量化了物種內(nèi)部和物種之間的聯(lián)系，這是我們以前從未了解過的，”第一作者約瑟夫·霍伊特說道，他作為加州大學圣克魯茲分校的研究生領導了這項研究，并在弗吉尼亞理工大學完成了作為研究科學家的分析。在理學院生物科學系。

“我們一直看到爆發(fā)性的流行病，整個蝙蝠種群會在一兩個月內(nèi)感染白鼻綜合癥，對于這種情況的發(fā)生是一個謎。我們現(xiàn)在能夠更準確地解釋和追蹤傳播白鼻綜合癥，我們的研究對預測其他流行病具有重要意義，“霍伊特說。

當我們考慮可能患病的人時，我們傾向于想到我們的社會群體：家庭，朋友和同事。但是，我們忘記了與DMV的員工，咖啡店的咖啡師或公共交通的共享空域的短暫互動。人們意識到這些相互作用，但不知道它們對流行病的傳播有多重要。過去，這些類型的隱藏交互很難理解，因為它們難以量化。

該研究的第二作者，弗吉尼亞理工大學生物科學系助理教授凱特朗維格說，這項研究表明，個體之間不經(jīng)常和間接的聯(lián)系，也稱為“神秘”聯(lián)系，在傳播中起著更大的作用。疾病比以前了解的多。

“隱秘聯(lián)系本質(zhì)上是我們通常無法估計或觀察到的個體之間的途徑或聯(lián)系。過去，研究人員基本上忽略了它們，但這項研究量化了它們的重要性。我們的研究創(chuàng)建了社會群體的綜合模型連接和神秘的聯(lián)系，“Langwig說，他是全球變化中心的附屬教員，是Fralin生命科學研究所的一個部門。

共同作者，加州大學圣克魯茲分校生態(tài)學和進化生物學副教授A. Marm Kilpatrick指出，當病原體從野生動物傳播到人類時，溢出事件往往是通過這些神秘的連接發(fā)生的。“當我們調(diào)查埃博拉或SARS等疾病的爆發(fā)時，我們通常不會意識到它們的重要性，”他說。

“我們的研究具有令人信服的意義，使研究人員能夠跟蹤野生生物中看似隨機或間接的連接，這可能會蔓延到人群中，”Langwig說。

本研究中使用的熒光粉塵在揭示蝙蝠之間的神秘連接方面非常有效。研究人員在中西部上游的八個冬眠地點(主要是廢棄的礦井隧道)進行了這項研究。每個站點都有多達四種使用它的蝙蝠。在研究開始時，導致白鼻綜合征的病原體尚未到達這些人群。

研究人員首先對這些蝙蝠進行了調(diào)查，并描述了他們的社交網(wǎng)絡，測量了在群體中一起休眠的蝙蝠之間的直接身體接觸，以及蝙蝠在群體之間移動的額外聯(lián)系。然后，他們在初冬時將熒光粉施加到幾只蝙蝠上，每只蝙蝠使用不同的顏色。在冬末，研究人員回過頭來看看每種顏色的熒光粉塵最終到底在哪里。

“我們?yōu)槊總€人群中的每一只蝙蝠積累了大量數(shù)據(jù)。我們對蝙蝠的社交群體進行了描述，并使用熒光粉來跟蹤他們的動作和接觸，”Langwig說。

研究人員發(fā)現(xiàn)，“塵埃的擴散反映了真菌病原體如何傳播，所以我們可以看到蝙蝠是否在環(huán)境中的某處沉積灰塵而另一只蝙蝠穿過并撿起它。它還揭示了我們不會發(fā)現(xiàn)的不常見的直接接觸通常觀察，“霍伊特說。

在進行熒光粉塵研究后，導致白鼻綜合癥的真菌病原體到達該地區(qū)，研究人員還追蹤了它在每個部位的傳播情況。他們發(fā)現(xiàn)，塵埃研究中揭示的所有聯(lián)系的總和比使用冬眠社會群體更好地解釋了疾病的實際傳播動態(tài)。

“通過包含那些神秘的連接，我們能夠更好地解釋病原體的實際入侵，它們對于解釋物種之間的傳播比在物種內(nèi)傳播更為重要，”Hoyt說。

白鼻綜合癥的一個令人費解的特征是它能夠在冬季通過蝙蝠群體傳播，當時動物在99.5%的時間休眠。他們每兩到三周就會非常短暫地從冬眠中醒來。然而塵埃研究顯示，它們移動的距離足夠多，可以在冬眠組中觀察到更多的連接。

最引人注目的是一種物種的隱秘聯(lián)系，這種物種是北方長耳蝙蝠，它自己棲息，而不是成群結隊。雖然經(jīng)典理論可以預測這種孤獨物種的低感染率，但它卻受到白鼻綜合征的嚴重打擊。

“當我們在北方長耳蝙蝠上放置熒光粉時，它會出現(xiàn)在我們從未見過它們與之相互作用的其他物種上。我們永遠不會預測到感染可以通過那條路傳播，”Hoyt說。

研究人員發(fā)現(xiàn)，不同的單獨物種，三色蝙蝠，感染率較低，與其他蝙蝠隱蔽連接的證據(jù)較少，但確實將灰塵轉移到棲息地的表面。“我們發(fā)現(xiàn)三色蝙蝠的空間隔離程度要高得多。并不是它不會刺激和爬行，它只是在與其他蝙蝠重疊較少的范圍內(nèi)這樣做 - 它似乎更具領土性。利用空間，“霍伊特說。

不幸的是，對于蝙蝠來說，導致白鼻綜合癥的真菌病原體的孢子會留在環(huán)境中并且保持傳染性多年。一旦洞穴的墻壁和天花板被孢子污染，使用該地點進行冬眠的蝙蝠將年復一年地受到感染。

白鼻綜合癥被認為是近代最嚴重的野生動物疾病之一，已經(jīng)在北美殺死了數(shù)百萬只蝙蝠。

但是，白鼻綜合癥似乎不會對人類健康構成威脅。它是由真菌Pseudogymnoascus destructans引起的，它在低溫下生長最佳。美國地質(zhì)調(diào)查局說：“自從首次觀察到白鼻綜合癥以來，已有數(shù)千人訪問了受影響的洞穴和地雷，并且沒有報告可歸因于白鼻綜合癥的人類疾病。我們?nèi)栽诹私膺@種疾病，但是我們知道接觸受白鼻影響的蝙蝠對人類沒有任何風險。“