Дождь и температура формируют фауну комаров в бромелиевых Атлантического леса, включая переносчиков малярии
Передача малярии комаром Anopheles cruzii на юге и юго-востоке Бразилии в 1940-х была настолько тревожной (около 4000 случаев на 100 000 человек), что болезнь стали называть «бромелиевой малярией». Это связано с тем, что подрод Kerteszia этого комара, переносящий болезнь в Атлантическом лесу, развивается только в бромелиевых — растениях, накапливающих воду.
Хотя сейчас малярия в регионе — второстепенная проблема, она сохраняет эпидемиологическую важность. Только в штате Сан-Паулу с 2017 по 2024 год было подтверждено 77 случаев. Понимание жизненного цикла переносчиков необходимо для предотвращения вспышек.
В исследовании, опубликованном в Scientific Reports, группа учёных из Школы общественного здравоохранения Университета Сан-Паулу (FSP-USP) два года наблюдала за личинками в бромелиевых в природоохранной зоне Капивари-Монос.
Как осадки и температура влияют на среду обитания
Результаты показывают, что осадки и температура напрямую влияют на объём воды в резервуарах бромелиевых. Этот объём, в свою очередь, меняет физико-химические характеристики воды, такие как pH и растворённый кислород. Эти изменения могут влиять на то, какие виды комаров и в каком количестве смогут развиваться внутри растений. Данные могут быть полезны для эпидемиологических исследований и прогнозирования вспышек болезней.
«Есть исследования, указывающие на изменение моделей передачи малярии как следствие изменения климата. В этих прогнозах некоторые регионы Восточной Африки и Южной Америки станут более подверженными риску. Поэтому необходимо понимать факторы, способствующие успеху переносчиков», — говорит Антонио Ральф Медирос де Соуза, первый автор исследования.
Сбор и анализ данных
Данные собирались с 2015 по 2017 год. Исследователи посещали девять экземпляров бромелиевых в трёх точках природоохранной зоны. Во время каждого из десяти сборов измеряли количество накопленной воды, а также pH, солёность и уровень растворённого кислорода. Собирали личинки комаров для последующей идентификации вида или рода. В набор данных также включались осадки и максимальные/минимальные температуры за 30 дней до сбора.
Используя статистические модели, учёные проанализировали каскадный эффект: изменение осадков и температуры → объём воды в растениях → физико-химические свойства воды → наличие, богатство видов и численность комаров.
Связь факторов среды с популяциями комаров
Всего было собрано 523 особи, принадлежащих к 23 видам, включая переносчика малярии Anopheles cruzii, а также роды Culex и Wyeomyia. Каждая бромелия содержала от 7 до 15 видов, только десять из которых встречались пять и более раз за время исследования.
Богатство видов и численность комаров варьировались в зависимости от pH, солёности и взаимодействия этих двух параметров. В целом, pH был параметром, наиболее связанным с присутствием пяти из десяти протестированных видов, включая переносчика малярии.
Последствия для общественного здравоохранения и будущие риски
«В сценарии изменения режима осадков и температуры может увеличиться численность переносчика малярии, что повлияет на общественное здоровье. Однако важно помнить, что Anopheles cruzii — дикий вид, в отличие от городского Aedes aegypti (переносчика денге). Поэтому и методы борьбы с ним иные», — отмечает Соуза.
Речь идёт о мерах контроля, поскольку нельзя использовать инсектициды, как против переносчиков денге, Зика и чикунгуньи, и нельзя выкорчёвывать бромелиевые. С другой стороны, в дикой природе существуют естественные механизмы контроля, такие как хищничество и конкуренция с другими видами.
Тем не менее, важно понимать и отслеживать этих комаров, поскольку малярия в Атлантическом лесу может быть зоонозной, то есть способной инфицировать нечеловекообразных приматов, например, обезьян-ревунов. Эти обезьяны могут затем заражать комаров, которые потенциально передадут болезнь людям.
Исследование не указывает на неизбежный риск распространения малярии, но проливает свет на то, как среда влияет на популяции переносчиков. Эти знания необходимы для прогнозирования возможных сценариев будущего, особенно в контексте изменения климата.
«Изменение климата, расширение городов, обезлесение и потеря биоразнообразия — всё это факторы, которые могут повлиять на динамику передачи в будущем. Поэтому органам власти важно сохранять бдительность», — заключает исследователь.