气候变化下疟疾动态的复杂性
疟疾的传播变化很大,取决于一系列气候和人为因素。二十多年来,关于全球变暖对这种致命的蚊子传播疾病的影响,人们越来越关注和激烈争论。现在人们普遍认识到,虽然疟疾风险可能受到经济增长的限制,但贫困地区气候适宜性的变化仍然是疟疾控制的重大挑战。
疟疾的生态系统非常复杂,涉及两种不同的病毒复制周期疟原虫寄生虫在人类宿主中交替存在按蚊向量(图1)。这些周期通常由由种群事件的随机性和环境条件的时空可变性主导的波动控制。蚊子的生命阶段中有四分之三是在水中,而蚊子的生命周期是在水中疟原虫蚊子是恒温或冷血昆虫,它们体内的温度依赖于空气温度。因此,应对全球变暖的生态水文变化很可能会对疟疾的动态产生重大影响。我们调查了气候变化对疟疾传播影响的复杂性和生态方面。具体来说,我们分析了(i)孢子胞循环中的修饰疟原虫受气温升高的影响,以及(ii)的生命周期按蚊由水分动态变化引起的自然繁殖生境变化引发的病媒。我们开发了一种随机建模方法来捕捉不确定性和疟疾动力学与媒介和寄生虫生命周期之间的相互作用。我们的模型由两个随机的时间连续、空间离散模型组成:一个是矢量传播模型,代表雌性昆虫的生命周期按蚊第二个是疟疾动力学,模拟疟疾的循环疟原虫宿主和媒介种群之间的病原体。我们还将这个框架与一个复杂的生态水文模型结合起来,将气候驱动的水文和生态过程作为决定蚊子种群和疟疾传播动态的因素。我们的研究是在肯尼亚的沿海地区进行的。
该研究首次官方manbetx手机版揭示了气候变化下植被适应对疟疾的复杂作用,并指出气温升高通过减少蚊虫孳生地和媒介密度对疟疾传播产生了间接但常被忽视的影响。特别是,我们展示了大气中CO的升高2集中增加了蚊子繁殖的栖息地,从而导致病媒密度增加和疟疾发病率增加。不像升高的CO2在这种情况下,气温升高对疟疾动态有两种不同的影响。首先,较高的气温缩短了植物的生命周期按蚊和疟原虫。其次,它还降低了土壤湿度,从而减少了媒介的栖息地可用性。我们的发现有助于更好地理解气候变化和疟疾感染动态之间的联系。
Phong V. V. Le1,2,Praveen库马尔1
1美国伊利诺伊大学土木与环境工程系,美国伊利诺斯州厄巴纳
2越南国立大学水文气象与海洋学院,越南河内
出版物
预测气候变化对肯尼亚沿海地区疟疾的直接和间接影响。
李建军,李建军,李建军,李建军
2019年2月6日
基于随机格子的疟疾动力学模型。
李维文,库马尔,莫瑞兹
Malar J. 2018 7月5日
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