Températures en hausse et leur impact sur la santé de la faune
Le changement climatique augmente les risques de maladies chez les animaux à cause des températures plus élevées.
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Le changement climatique fait grimper les températures, entraînant des vagues de chaleur de plus en plus extrêmes. Ce changement de température affecte tous les êtres vivants, bousculant leurs systèmes physiques et biologiques. Pour de nombreux animaux, surtout ceux dont la température corporelle dépend de l'environnement, des conditions plus chaudes peuvent influencer leur santé, leur comportement et leur survie globale.
Un gros souci, c'est comment ces températures plus élevées changent la propagation des maladies. Avec l'augmentation des températures, les zones où les maladies peuvent prospérer évoluent également. Ça veut dire que de nouvelles infections dangereuses pourraient apparaître dans des endroits où elles étaient pas courantes avant. Des preuves montrent que des conditions plus chaudes mènent souvent à des maladies plus sévères touchant divers animaux.
Pour les animaux qui dépendent de leur environnement pour réguler leur température corporelle (appelés ectothermes), des températures plus élevées peuvent les rendre plus vulnérables aux infections. Ça arrive parce que la chaleur affecte leur système immunitaire, rendant plus difficile la lutte contre les agents Pathogènes-les organismes qui causent les maladies. Le stress lié aux variations de température peut entraîner une santé dégradée chez ces animaux.
Des études montrent que certains pathogènes deviennent plus agressifs et nocifs quand les températures grimpent. Par exemple, certaines bactéries qui infectent les coraux deviennent plus virulentes dans les eaux plus chaudes. Chez les humains, la bactérie Shigella sonnei montre des capacités accrues à éviter le système immunitaire à des températures plus élevées. Quand les pathogènes prolifèrent plus vite à cause de la chaleur, ils peuvent submerger leurs Hôtes, causant plus de dégâts. Néanmoins, il faut aussi noter que tous les pathogènes ne réagissent pas de la même manière aux changements de température. Certains pourraient même devenir moins nuisibles dans des conditions plus chaudes.
La façon dont les animaux et les pathogènes réagissent aux changements de température dépend de leur tolérance thermique. C'est la plage de températures qu'ils peuvent supporter-from the coldest to the hottest. Si un pathogène est adapté à des températures plus fraîches et infecte un hôte adapté à la chaleur, il pourrait être moins nocif. De plus, il existe des différences complexes entre les différents types de pathogènes, comme les bactéries, les champignons et les virus, et les animaux qu'ils infectent.
Comprendre comment le changement climatique influence les maladies est vital pour prédire comment la faune et les différentes espèces vont s'en sortir à l'avenir. Si l'augmentation des températures aggrave la gravité des infections, beaucoup d'animaux pourraient faire face à des risques accrus pour leur santé. Donc, comprendre ces schémas pourrait aider à la conservation de la faune et à prédire les futures épidémies.
Dans une étude récente, des chercheurs se sont penchés sur la relation entre l'augmentation des températures et la Virulence des pathogènes, en se concentrant particulièrement sur l'impact des conditions plus chaudes sur la Mortalité des hôtes pendant les infections. Ils ont rassemblé des données provenant de diverses expériences publiées impliquant des hôtes animaux ectothermes et leurs pathogènes, en utilisant les taux de mortalité des hôtes infectés comme mesure de la gravité de la maladie.
L'analyse a inclus de nombreuses études sur différents systèmes hôte et pathogène. Cette recherche a révélé que des températures plus élevées entraînent généralement une augmentation des taux de mortalité des hôtes pendant les infections. Les données ont montré un lien clair : à mesure que les températures augmentent, les animaux infectés ont plus de chances de mourir. La plupart des pathogènes examinés appartenaient à plusieurs types, incluant les bactéries, les champignons et les virus, et variaient selon les environnements terrestres et aquatiques.
Fait intéressant, les infections bactériennes ont montré la plus forte augmentation de la mortalité des hôtes due à l'élévation des températures. C'est crucial pour les hôtes aquatiques, notamment les poissons, car les maladies bactériennes sont courantes dans leurs habitats et peuvent devenir plus sévères sous des conditions de réchauffement. Donc, les futures efforts de gestion des maladies en aquaculture et dans la faune devraient tenir compte des risques supplémentaires posés par le changement climatique.
Une analyse plus approfondie a révélé que l'impact de l'augmentation des températures sur les taux de mortalité des hôtes variait selon les types de pathogènes. Les systèmes hôte-pathogène établis-qui ont une histoire d'interaction-ont montré des augmentations de mortalité plus importantes par rapport aux systèmes nouveaux sans passé. Cela suggère que les pathogènes qui se sont adaptés au fil du temps à leurs hôtes pourraient devenir plus dangereux à mesure que les températures montent.
De plus, les chercheurs ont constaté que des facteurs comme le stade de vie de l'hôte (si l'animal était adulte ou juvénile) et si l'hôte était capturé dans la nature ou élevé en laboratoire n'influençaient pas significativement les résultats. Cela indique que le schéma général d'augmentation de la virulence des pathogènes avec des températures en hausse reste vrai dans différentes conditions expérimentales.
L'étude a également examiné comment l'ampleur du changement de température affectait la mortalité des hôtes. Des augmentations plus importantes de température étaient associées à des taux de mortalité plus élevés chez les hôtes infectés. Ces résultats sont alarmants, étant donné les prévisions d'une augmentation significative des températures en raison du changement climatique dans les années à venir.
Les scientifiques ont aussi examiné si les pathogènes qui prospèrent à des températures optimales spécifiques (appelées optima thermiques) montraient des réponses différentes aux changements de température. Leurs analyses ont indiqué que lorsque les températures s'approchaient de ces niveaux optimaux, la virulence des pathogènes augmentait, entraînant une mortalité plus élevée chez les hôtes. Cela suggère que des conditions optimales pour la croissance des pathogènes peuvent poser des risques significatifs pour les organismes hôtes.
En conclusion, les implications de cette étude vont au-delà des espèces individuelles, soulignant les conséquences potentielles pour des écosystèmes entiers. À mesure que les pathogènes deviennent plus nuisibles à cause des températures en hausse, les risques pour les populations animales augmentent, avec des effets en cascade sur la biodiversité et la conservation de la faune. Comprendre ces interactions est crucial pour élaborer des stratégies visant à atténuer les impacts du changement climatique sur la santé animale et préserver les espèces vulnérables.
Alors que le changement climatique continue de façonner le monde, il est de plus en plus important de considérer comment l'augmentation des températures affectera l'équilibre entre les pathogènes et leurs hôtes. Faire face aux défis posés par des températures en hausse nécessite des recherches supplémentaires sur les aspects écologiques et évolutifs des interactions hôte-pathogène. Cette compréhension aidera à créer des stratégies éclairées pour protéger la faune et gérer les risques associés au changement climatique et aux maladies infectieuses.
Titre: Warming-induced excess deaths of infected animals depend on pathogen kingdom and evolutionary history
Résumé: Climate change is causing extreme heating events. Simultaneously, climate change and human activities are leading to more prolonged and intense infectious disease outbreaks. The extent to which warming and infection may together impact host species persistence is, however, unclear. Using a meta-analysis of >190 effect sizes representing 101 ectothermic animal host-pathogen systems, we provide broad evidence that experimentally increased temperatures drove higher pathogen virulence, specifically pathogen-induced host mortality. Such pattern was mainly driven by excess host death caused by bacterial infections combined with warming, particularly if the pathogenic bacteria were naturally established within the host species, though novel infections without known host-pathogen evolutionary history were more lethal at lower temperatures. Importantly, larger temperature increases were associated with more host deaths hinting at the escalating threat for animal species as the world continues to warm. We found that the virulence of fungal pathogens increased only when temperatures were shifted upwards towards their thermal optimum. The magnitude of these effects was not impacted by host life-stage, immune complexity, or variable experimental protocols. Overall, our findings reveal distinct patterns of pathogen virulence change under warmer temperatures, suggesting that the impact of global warming on infectious disease outcomes would depend on pathogen traits (taxonomic kingdom, thermal tolerance) and host-pathogen evolutionary history. Author SummaryHuman-induced climate warming is one of the biggest challenges in our times. Simultaneously, climate change is associated with more intense infectious disease outbreaks, suggesting that temperature rises also influence disease dynamics. Growing numbers of studies have investigated the effect of warming on disease severity (or pathogen virulence) in different animal host-pathogen systems. However, individual studies did not always agree with each other, and how increased temperature and pathogen infection together impact animal survival remains unclear. Here, we resolved this uncertainty by conducting a meta-analysis of >190 effect sizes representing 101 animal host-pathogen systems. We provided broad evidence that, higher temperatures caused more deaths of infected animals, particularly for animals with bacterial infections under warmer conditions. We found that larger temperature rises were associated with more animal deaths, suggesting the increased threat for host species as the world continues to warm. We also found that pathogenic fungi were more sensitive to heat than bacterial pathogens, and temperature changes the virulence of fungal pathogens in relation to their thermal optimum.
Auteurs: Jingdi Li, N. Guttmann, G. Drew, T. Hector, J. Wolinska, K. King
Dernière mise à jour: 2024-04-20 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.16.589701
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.16.589701.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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