Новое исследование выявило виды птиц, способные распространять клещей и болезнь Лайма

Птицы играют недооцененную роль в распространении клещевых заболеваний из-за их способности к дальним перелётам и склонности проводить время в разных частях света — эти модели меняются из-за изменения климата. Знание того, какие виды птиц могут заражать клещей патогенами, поможет учёным прогнозировать появление клещевых болезней, представляющих риск для здоровья людей.

Новое исследование, опубликованное в журнале Global Ecology and Biogeography, использовало машинное обучение для выявления видов птиц, потенциально способных передавать бактерию болезни Лайма (Borrelia burgdorferi) питающимся клещам. Модель определяла птиц, известных как распространителей болезни Лайма, с точностью 80% и выделила 21 новый вид для приоритетного наблюдения.

Ведущий автор Даниэль Бекер, постдокторант Университета Индианы, отмечает, что до сих пор никто систематически не изучал экологические и эволюционные факторы, влияющие на то, какие виды птиц с наибольшей вероятностью являются хозяевами и распространителями Borrelia burgdorferi в глобальном масштабе.

Старший автор Барбара Хан, эколог по заболеваниям из Института экосистемных исследований Кэри, поясняет, что для прогнозирования и мониторинга видов, способных распространять клещевые болезни, сначала необходимо понять, какие черты делают животных хорошими хозяевами патогенов. В этом исследовании для оценки использовалось машинное обучение.

Методология и результаты

Команда провела поиск в опубликованной литературе, чтобы найти исследования, сообщающие о заражении клещей, собранных с птиц, бактерией Лайма. Глобальный поиск дал 102 исследования, включая данные по клещам с 183 видов птиц; из них 91 вид был носителем клещей с положительным тестом на Borrelia burgdorferi. Эти виды считаются «компетентными» резервуарными хозяевами.

Затем с помощью машинного обучения сравнивались черты компетентных видов птиц с 4691 другими видами. Данные включали:

Модель с точностью 80% выявила птиц, известных как распространителей Лайма, и указала на 21 новый вид для приоритетного наблюдения, имеющий общие черты с известными компетентными видами.

Черты высокорисковых видов птиц:

  • Низкий базовый уровень кортикостерона.
  • Размножение и зимовка на высоких широтах и низких высотах.
  • Широкое географическое распространение.
  • Нахождение на крайних точках континуума «темп жизни» (рано размножаются и рано умирают ИЛИ поздно размножаются и долго живут).

Ключевые выводы:

  • Виды из рода Turdus (настоящие дрозды) имеют значительно более высокую вероятность быть компетентными хозяевами по сравнению с другими таксонами, что делает их, возможно, самыми рискованными видами для передачи Лайма.
  • Более высокий потенциал компетентности также отмечен у воробьинообразных (птиц-пе́вчих), у птиц, питающихся в основном семенами, и у тех, кто кормится на земле — такое поведение увеличивает вероятность контакта с клещами.

Значение для здоровья человека и экологии

Идентификация компетентных видов птиц имеет прямое значение для здоровья. Клещевые болезни, особенно болезнь Лайма, сложно диагностировать. Знание о распространении клещей и переносимых ими болезней поможет медикам в диагностике и лечении.

Из-за изменения климата ареалы размножения многих птиц смещаются на север. Вместе с птицами перемещаются клещи и патогены. Некоторые виды птиц стали постоянными или частичными обитателями городов и пригородов. Птицы, успешно живущие в освоенной среде, особенно те, что остаются на зимовку в новых местах вблизи людей, повышают риск заражения жителей клещевыми болезнями.

Как отмечает Бекер, птицы не передают Лайм людям напрямую, но могут занести заражённых клещей в новые места, где болезнь раньше не встречалась. Клещ может упасть с птицы в сад или во двор и позже укусить человека. Если местные врачи не знакомы с симптомами Лайма, правильный диагноз может быть поставлен с опозданием.

Хан заключает, что эти результаты напоминают: компетентность к патогенам сильно варьируется даже среди животных одного семейства. Методы машинного обучения позволяют анализировать черты животных и помогают прогнозировать рискованные виды в глобальном масштабе — не только для Лайма, но и для других клещевых и зоонозных заболеваний. Эти прогнозы могут стать основой для ранних мер, предотвращения вспышек и защиты здоровья.

2021-01-27