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# 生物学# 生態学

気温の上昇とそれが野生動物の健康に与える影響

気候変動が気温を上げることで、動物の病気リスクが増してるんだ。

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熱と野生動物:危険なつなが熱と野生動物:危険なつなが物の健康に脅威を与える。気温の上昇は、病気の重症度が増すことで動
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気候変動で気温が上がってきて、より極端な暑さのイベントが増えてるんだ。この気温の変化は生き物すべてに影響を与えていて、彼らの体や生物学的なシステムに影響が出てる。特に、体温が環境に依存してる動物たちにとっては、暖かい環境が健康や行動、全体的な生存に影響を与えることもあるんだ。

一番の懸念は、この高い気温が病気の広がり方を変えていること。気温が上がると、病気が繁殖しやすい場所も変わってきて、これまであまり見られなかった新しい危険な感染症が現れるかもしれない。証拠もあって、暖かい条件がさまざまな動物に影響を及ぼす重篤な病気を引き起こすことがよくあるんだ。

環境に体温調整を頼っている動物(外因性動物と呼ばれる)にとっては、高い気温が感染症に対してより脆弱にさせることがある。これは、熱が免疫システムに影響を与えて、病原体-病気を引き起こす生物-と戦うのが難しくなるからなんだ。気温の変化によるストレスは、これらの動物の健康を悪化させることにつながる。

研究によると、気温が上がると、いくつかの病原体がより攻撃的になったり、有害になったりすることがある。たとえば、サンゴに感染する特定の細菌は、暖かい水でより病原性が増すんだ。人間の場合、Shigella sonneiという細菌は、気温が高くなると免疫システムをかいくぐる能力が増すことが示されている。病原体が熱によって速く成長すると、宿主を圧倒してより多くの害をもたらすことがある。ただし、すべての病原体が同じように気温の変化に反応するわけではなく、暖かい条件ではむしろ害が少なくなるものもあるかもしれない。

動物と病原体が気温の変化にどのように反応するかは、彼らの温度耐性に依存している。これは、彼らが耐えられる温度の範囲のことで、一番寒いところから一番暑いところまで含まれる。もし病原体が寒い温度に適応していて、暖かい環境に適応した宿主に感染すると、あまり害がないかもしれない。さらに、さまざまな種類の病原体(細菌、真菌、ウイルスなど)と、それを感染させる動物の間には複雑な違いがある。

気候変動が病気にどのように影響するかを理解することは、野生動物やさまざまな種が将来的にどう対処するかを予測するために重要だ。気温の上昇が感染の重症度を悪化させるなら、多くの動物が健康リスクを増やすことになるかもしれない。だから、これらのパターンを理解することは、野生動物の保護や将来の病気の発生を予測するのに役立つんだ。

最近の研究では、研究者たちが温度上昇と病原体の毒性の関係に注目して、特に暖かい条件が感染中の宿主の死亡率に与える影響を調べたんだ。彼らはいろいろな実験からデータを集めて、外因性動物の宿主とその病原体を調査し、感染した宿主の死亡率を病気の重症度の指標として利用した。

分析にはさまざまな宿主と病原体のシステムの研究が含まれていた。この研究では、一般的に高い気温が感染中の宿主の死亡率を高めることが分かった。データは明確な関連を示していて、気温が上がるにつれて感染した動物が亡くなる可能性が高くなることが分かった。調査した病原体は、細菌、真菌、ウイルスなどの複数のタイプに属し、陸上および水中の環境にまたがっていた。

興味深いことに、細菌感染は気温上昇による宿主の死亡率の最も顕著な増加を示した。これは、水中の宿主、特に魚にとって重要で、細菌性の病気が彼らの生息地で一般的で、暖かくなるとより重篤になる可能性があるからなんだ。だから、将来の養殖や野生動物の病気管理では、気候変動によるリスクを考慮する必要があるよ。

さらなる分析では、気温上昇が宿主の死亡率に与える影響が病原体の種類によって異なることが分かった。過去に相互作用の歴史がある宿主-病原体システムは、新しいシステムよりも死亡率の増加が大きかった。このことは、時間をかけて宿主に適応してきた病原体が気温上昇に伴ってより危険になる可能性があることを示唆している。

さらに、研究者たちは宿主の生活ステージ(大人か幼体か)や野生捕獲された宿主と実験室で育てられた宿主が結果に大きな影響を与えないことも分かった。これは、気温上昇に伴う病原体の毒性の一般的なパターンが、さまざまな実験条件でも当てはまることを示している。

研究では、気温変化の規模が宿主の死亡に与える影響も調べられた。気温の大きな上昇は、感染した宿主の死亡率が高くなることに関連していた。気候変動による今後の気温上昇の予測を考えると、これは非常に警戒すべき発見だ。

科学者たちはまた、特定の最適温度(熱最適温度)で繁殖する病原体が温度変化に対して異なる反応を示すかどうかを調査した。彼らの分析では、気温がこれらの最適レベルに近づくと、病原体の毒性が増し、宿主の死亡率が高くなることが示された。これは、病原体の成長に最適な条件が宿主の生物に大きなリスクをもたらす可能性があることを示唆している。

結論として、この研究の示唆は個々の種を超えて、エコシステム全体への潜在的な影響を強調している。病原体が気温の上昇によってより有害になるにつれて、動物の個体群に対するリスクも増え、生物多様性や野生動物の保護に波及効果をもたらす。これらの相互作用を理解することは、気候変動が動物の健康に与える影響を緩和し、脆弱な種を保護するための戦略を立てるのに重要なんだ。

気候変動が世界を形作り続ける中で、気温の上昇が病原体とその宿主のバランスにどのように影響するかを考えることがますます重要になっている。この暖かくなる気温によって引き起こされる課題に対処するためには、宿主と病原体の相互作用の生態学的および進化的な側面に関するさらなる研究が必要だ。この理解は、野生動物を守り、気候変動や感染症に関するリスクを管理するための適切な戦略を作るのに役立つだろう。

オリジナルソース

タイトル: Warming-induced excess deaths of infected animals depend on pathogen kingdom and evolutionary history

概要: 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.

著者: Jingdi Li, N. Guttmann, G. Drew, T. Hector, J. Wolinska, K. King

最終更新: 2024-04-20 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.16.589701

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.16.589701.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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