Изменение климата и экстремальные погодные условия окажут сложное влияние на передачу болезней
Колебания температуры, такие как волны тепла, могут оказывать очень разное влияние на уровень инфицирования и исходы заболеваний в зависимости от средней фоновой температуры, говорится в отчёте, опубликованном в журнале eLife.
Исследование предполагает, что по мере роста глобальных температур и учащения экстремальных погодных явлений будет всё сложнее предсказывать последствия изменения климата для взаимодействий «хозяин–патоген».
Хорошо известно, что взаимодействия между патогенами и их хозяевами чувствительны к изменениям температуры. Однако менее изучено, как внезапные и экстремальные колебания температуры влияют на эти отношения и как это сказывается на общем уровне инфицирования и исходах болезней.
«Прогнозируется, что изменение климата приведёт не только к росту средних температур, но и к увеличению температурных колебаний, а также частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений», — объясняет соавтор Пепейн Лёйккс.
Учёные исследовали влияние разных температур на различные признаки у организма-хозяина — мелкого ракообразного Daphnia magna — и его известного кишечного паразита Odospora colligata. Передача этого паразита характерна для классической передачи через окружающую среду, аналогичной COVID-19 и холере.
Команда изучила реакцию организмов на три различных температурных режима:
- Постоянная температура.
- Режим с ежедневными колебаниями +/- 3°C.
- Режим с трёхдневными волнами тепла на 6°C выше фоновой температуры.
Были измерены продолжительность жизни, плодовитость, статус заражения и количество паразитарных спор в кишечнике ракообразного. Данные были обработаны в статистической модели для сравнения влияния трёх режимов.
Результаты:
- Ежедневные колебания температуры снижали заразность паразита и количество спор по сравнению с постоянной средней температурой.
- Заразность паразита после волны тепла была почти такой же, как и при постоянной температуре.
- Количество спор в хозяине увеличивалось после трёхдневной «волны тепла», когда фоновая температура составляла 16°C, но снижалось при более высоких температурах. Это говорит о том, что эффекты температурных вариаций зависят от средней фоновой температуры и её близости к оптимальной для паразита.
- Приспособленность и репродуктивный успех хозяина в целом снижались как при воздействии спор паразита, так и при переменных температурах. Разница в реакциях хозяина и патогена предполагает, что в некоторых обстоятельствах паразиты могли лучше переносить внезапное изменение температуры, чем их хозяева.
«Наши выводы показывают, что температурные вариации сложным образом изменяют исход взаимодействий хозяина и патогена. Это означает, что изменение режимов климатической изменчивости, наложенное на сдвиги средних температур из-за глобального потепления, может оказать глубокое и непредвиденное влияние на динамику заболеваний», — заключает профессор Лёйккс.