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莱姆病传播

Lead Image©Brian / Adobe Stock

成功地对抗莱姆病的传播可能需要密切关注天空。鸟类是天然的蓄水池包柔氏螺旋体burgdorferi(莱姆病背后的螺旋形细菌),它们可以把病原体带到很远的地方,传染给虱子,虱子反过来咬人并感染人类。

丹尼尔·贝克尔(印第安纳大学)和芭芭拉·汉(卡里生态系统研究所),他们之前创造了一个人工智能预测人畜共患疾病高风险地区现在,他们开发了一种机器学习算法,来预测哪些鸟类物种应该出现在我们的雷达上,因为它们可能是莱姆病传播的有羽毛祖先。

疾病需要飞行

莱姆病通过蜱虫叮咬传播给人类。这些可怕的蛛形纲动物是蝎子的亲戚,蜘蛛-从其他动物(通常是鹿)身上感染了这种疾病,因为它们吃这些动物的血。

这种疾病进展明显缓慢,并导致一系列的疾病,从标志性的“牛眼”皮疹到发烧、头痛、疲劳,如果不及时治疗,甚至会蔓延到心脏、关节和神经系统。

根据疾病预防控制中心莱姆病是美国最常见的媒介传播疾病气候变化改变了莱姆病传播的蜱类范围

我们知道鸟类可以把细菌到处携带;问题是,我们应该观察什么鸟?

仰望天空

这就是Becker和Han进来的地方。

“我们知道鸟类可以让蜱虫感染莱姆病菌;然而,到目前为止,还没有人系统地研究影响哪种鸟类最可能宿主和传播的生态和进化驱动因素包柔氏螺旋体burgdorferi在全球范围内,”这项研究的主要作者贝克尔说卡里的释放

“我们开始通过识别最有可能将莱姆病传染给喂养蜱虫的鸟类物种特征来填补这一空白。”

为了做到这一点,研究人员首先查找了已发表的关于以鸟类为食的蜱虫感染莱姆病的研究文献。这项研究发现了91种鸟类可以被认为是“有能力的”宿主,因为它们已经被证明可以感染莱姆病蜱。作者报告说,这些鸟类分布在世界各地;范围从美洲延伸到非洲、亚洲和大洋洲。

然后,一个机器学习算法将91种有能力储存的鸟类的特征与超过4000种其他鸟类进行比较,观察寿命、饮食、觅食地点、体型、繁殖率和幼鸟离开巢的年龄等因素。鸟类应激激素皮质酮的基线测量也被检查;压力会使动物更容易感染和脱落病原体。

这些数据与鸟类活动范围、迁徙模式和最大飞行高度的地理数据相结合。

由此产生的模型能够在80%的时间内正确预测携带莱姆病的鸟类,并标记出21个新物种作为莱姆病传播的潜在原因。

有趣的是,那些应激激素水平低的鸟类,冬天在高纬度低海拔地区繁殖,而且分布广泛,它们面临的风险最大。无论鸟类的生命周期是早繁殖早死,还是晚繁殖活得久,都显示出莱姆病传播的可能性增加。

鸟类在哪里觅食也很重要;以种子为食或在地面上捕猎的鸟类更有可能被蜱虫啃食。

“机器学习技术使我们能够分析动物的特征,并帮助我们在全球范围内预测危险物种。”

芭芭拉汉

这项研究发表在全球生态和生物地理,发现被称为“真画眉”的鸟类感染莱姆病的可能性“显著更高”。(如果你住在北美,你肯定会看到真正的画眉鸟——美洲知更鸟。)

“这些发现提醒我们,即使在同一家族的动物中,病原体能力也存在巨大差异,”Han说——而你家后院的动物可能比大多数动物更有能力。

“机器学习技术使我们能够分析动物特征,并帮助我们预测全球范围内的危险物种——不仅是莱姆病,还有其他涉及多个宿主物种的蜱媒和人畜共患疾病。”

研究人员说,气候变化正在改变鸟类的繁殖范围,可能会带来蜱虫和疾病。

如果这些鸟类开始携带莱姆病细菌和/或受感染的蜱到一个罕见或不存在莱姆病的地区,那么不熟悉症状的医生可能会错过这一发现。贝克尔说,确定这些蜱虫可能在哪里可以帮助提高对莱姆病和其他蜱媒疾病的医疗反应。

“鸟类不会直接把莱姆病传播给人类,但它们可以把受感染的蜱带到没有莱姆病发生历史的新地方,”贝克说。“蜱虫可能会从鸟身上掉落,然后进入花园或院子,在那里它可能会咬人并感染人。”

在莱姆病流行的地区可以采取一些预防措施——或者我们有理由相信它可能流行。

你自己可以做很多事;掩盖,检查,利用驱虫剂,并确保你的宠物没有蜱虫。在系统层面上,环境控制比如使用杀螨剂-可在高危地区预防蜱传疾病。

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