Как вырубка лесов помогает смертельным вирусам переходить от животных к людям

Пандемия коронавируса, предположительно возникшего у летучих мышей и панголинов, резко высветила риск передачи вирусов от дикой природы человеку.

Такие скачки часто происходят на окраинах тропических лесов, где вырубка всё чаще сводит людей с естественной средой обитания животных. Жёлтая лихорадка, малярия, венесуэльский энцефалит лошадей, Эбола — все эти патогены перешли от одного вида к другому на границах лесов.

Мы, как врачи и биологи, специализирующиеся на инфекционных заболеваниях, изучили эти и другие зоонозы, распространяющиеся в Африке, Азии и Америках. Мы обнаружили, что общим фактором была вырубка лесов.

Более половины мировой тропической вырубки лесов обусловлено четырьмя товарами: говядиной, соей, пальмовым маслом и изделиями из древесины. Они заменяют зрелые, биоразнообразные тропические леса монокультурными полями и пастбищами. По мере деградации леса животные, всё ещё живущие в изолированных фрагментах естественной растительности, борются за существование. Когда человеческие поселения вторгаются в эти леса, контакт между человеком и дикой природой может усилиться, а новые оппортунистические животные также могут мигрировать внутрь.

Возникающее распространение болезней показывает взаимосвязь естественных сред обитания, животных, обитающих в них, и людей.

Жёлтая лихорадка: обезьяны, люди и голодные комары

Жёлтая лихорадка, вирусная инфекция, передаваемая комарами, печально известна тем, что остановила строительство Панамского канала в 1900-х годах и повлияла на историю городов атлантического побережья от Филадельфии до Рио-де-Жанейро. Хотя вакцина от жёлтой лихорадки существует с 1930-х годов, болезнь продолжает поражать 200 000 человек в год, треть из которых умирает, в основном в Западной Африке.

Вирус, вызывающий её, живёт в приматах и распространяется комарами, которые обычно обитают высоко в пологе леса, где живут эти приматы.

В начале 1990-х годов вспышка жёлтой лихорадки была впервые зарегистрирована в долине Керио в Кении, где вырубка лесов фрагментировала лес. В период с 2016 по 2018 год в Южной Америке было зафиксировано самое большое за десятилетия число случаев жёлтой лихорадки, что привело примерно к 2000 случаям и сотням смертей. Особенно сильно пострадал крайне уязвимый атлантический лес Бразилии — горячая точка биоразнообразия, сократившаяся до 7% от первоначального лесного покрова.

Было показано, что сокращение среды обитания концентрирует ревунов — одного из основных хозяев жёлтой лихорадки в Южной Америке. Исследование плотности приматов в Кении также продемонстрировало, что фрагментация леса приводит к большей плотности приматов, что, в свою очередь, приводит к более широкому распространению патогенов.

Вырубка лесов привела к появлению участков леса, которые как концентрировали хозяев-приматов, так и благоприятствовали комарам, способным передавать вирус человеку.

Малярия: люди тоже могут заражать дикую природу

Так же, как патогены дикой природы могут переходить к людям, люди могут заражать дикую природу.

Фальципарумная малярия ежегодно убивает сотни тысяч людей, особенно в Африке. Но в атлантическом тропическом лесу Бразилии мы также обнаружили удивительно высокий уровень циркуляции Plasmodium falciparum (паразита малярии, ответственного за тяжёлую малярию) в отсутствие людей. Это поднимает возможность того, что этот паразит может заражать обезьян Нового Света. В других частях Амазонии виды обезьян стали естественно инфицированными. В обоих случаях вырубка лесов могла способствовать перекрёстному заражению.

Мы и другие учёные подробно задокументировали связь между вырубкой лесов и малярией в Амазонии, показав, как малярийные комары и случаи заболевания малярией у людей тесно связаны с вырубленными местами обитания.

Другой тип малярии, Plasmodium knowlesi, известный циркуляцией среди обезьян, стал проблемой для здоровья человека более десяти лет назад в Юго-Восточной Азии. Несколько исследований показали, что районы с более высокими темпами потери леса также имели более высокие показатели инфицирования людей, и что переносчики комаров и хозяева-обезьяны охватывали широкий спектр мест обитания, включая нарушенный лес.

Венесуэльский энцефалит лошадей: грызуны переселяются

Венесуэльский энцефалит лошадей — ещё один вирус, передаваемый комарами, который, по оценкам, ежегодно вызывает развитие лихорадочных заболеваний у десятков или сотен тысяч людей. Тяжёлые инфекции могут привести к энцефалиту и даже смерти.

В провинции Дарьен в Панаме мы обнаружили, что два вида грызунов имели особенно высокие показатели инфицирования вирусом венесуэльского энцефалита лошадей, что заставило нас предположить, что эти виды могут быть хозяевами в дикой природе.

Один из видов, колючая крыса Тома, также фигурировал в других исследованиях. Другой, короткохвостая тростниковая мышь, также участвует в передаче зоонозных заболеваний, таких как хантавирус и, возможно, вирус Мадариага, возникающий вирус энцефалита.

В то время как колючая крыса Тома широко распространена в тропических лесах Америки, она легко заселяет молодняк и фрагменты леса. Короткохвостая тростниковая мышь предпочитает среду обитания на окраине лесов и прилегающих к ним пастбищах для крупного рогатого скота.

По мере прогрессирования вырубки лесов в этом регионе эти два грызуна могут заселять фрагменты леса, пастбища для скота и молодняк, возникающий на заброшенных полях. Комары также занимают эти районы и могут переносить вирус к людям и домашнему скоту.

Эбола: болезнь на границе леса

Не только трансмиссивные болезни чувствительны к вырубке лесов. Эбола была впервые описана в 1976 году, но вспышки стали более частыми. Вспышка 2014–2016 годов унесла жизни более 11 000 человек в Западной Африке и привлекла внимание к болезням, которые могут передаваться от диких животных человеку.

Естественный цикл передачи вируса Эбола остаётся неясным. Летучие мыши были замешаны, с возможным участием дополнительных наземных животных, поддерживающих «тихую» передачу между вспышками у людей.

Хотя точный характер передачи ещё не известен, несколько исследований показали, что вырубка лесов и фрагментация лесов были связаны со вспышками в период с 2004 по 2014 год. Помимо возможной концентрации хозяев Эболы в дикой природе, фрагментация может служить коридором для распространения вируса животными-переносчиками патогенов на большие площади и может увеличить контакт человека с этими животными вдоль границы леса.

А как насчёт коронавируса?

Хотя происхождение вспышки SARS-CoV-2 не доказано, генетически похожий вирус был обнаружен у подковоносов и зондских панголинов.

Ареал зондского панголина — вида, находящегося на грани исчезновения — перекрывается с ареалом подковоноса в лесах Юго-Восточной Азии, где он живёт в дуплах зрелых деревьев. Может ли сокращение лесной среды обитания также привести к увеличению плотности панголинов и их восприимчивости к патогенам?

Фактически, в небольших городских лесных фрагментах в Малайзии был обнаружен зондский панголин, хотя общее разнообразие млекопитающих было намного ниже, чем на сопоставимом участке сплошного леса. Это показывает, что это животное способно выживать в фрагментированных лесах, где оно может увеличить контакт с людьми или другими животными, которые могут содержать потенциально зоонозные вирусы, такие как летучие мыши. На зондского панголина охотятся из-за его мяса, кожи и чешуи и незаконно ввозят из Малайзии и Вьетнама в Китай. Рынок в Ухане, продающий таких животных, подозревается в качестве источника нынешней пандемии.

Предотвращение зоонозного перескока

Мы всё ещё многого не знаем о том, как вирусы переходят от дикой природы к человеку и что может стимулировать этот контакт.

Фрагменты леса и связанные с ними ландшафты, включающие опушку леса, сельскохозяйственные поля и пастбища, были повторяющейся темой в тропических зоонозах. В то время как многие виды исчезают по мере вырубки лесов, другие смогли адаптироваться. Те, кто адаптируется, могут стать более концентрированными, увеличивая уровень инфицирования.

Учитывая имеющиеся данные, очевидно, что людям необходимо балансировать между производством продуктов питания, лесных товаров и других благ и защитой тропических лесов. Сохранение дикой природы может сдерживать их патогены, предотвращая зоонозный перескок и, в конечном итоге, также принося пользу людям.