《SCIENCE》:Wildlife trade drives animal-to-human pathogen transmission over 40 years
编辑推荐:
野生动物贸易是跨物种病原体传播的重要驱动力,但其长期影响尚不清楚。为解决此问题,研究人员分析了40年的全球野生动物贸易数据,发现被贸易的哺乳动物与人类共享至少一种病原体的可能性是未贸易物种的1.5倍,且物种在贸易中每多存在10年,平均就会多与人类共享一种病原体。非法贸易和活体动物市场会进一步加剧病原体共享风险。该研究强调了在野生动物贸易监管中整合人兽共患病风险考量的重要性,为预防未来大流行提供了科学依据。
在人类社会与自然生态系统的互动中,野生动物贸易是其中规模庞大且日益增长的一环。从异国宠物、传统药材到皮革制品,全球约有四分之一的陆生脊椎动物物种被卷入其中。这种密集的人类与野生动物接触,为病毒、细菌、寄生虫等病原体在不同物种间“跳跃”创造了大量机会。历史上,从艾滋病病毒(HIV)的起源,到2014年西非的埃博拉疫情,再到2003年北美的猴痘(mpox)爆发,乃至最终演变为全球大流行的新型冠状病毒肺炎(COVID-19),这些重大公共卫生事件的背后,都隐约可见野生动物贸易的影子。然而,一个根本性的问题长期悬而未决:野生动物贸易究竟在多大程度上、以何种方式,系统地塑造了人类与动物间的病原体交换格局?针对特定事件的研究固然重要,但要评估整体风险、制定有效的预防策略,我们需要一个宏观的、基于长期数据的量化视角。
为了填补这一知识空白,一项发表在《科学》(Science)杂志上的研究,对过去40年(1980-2019)的全球野生动物贸易数据进行了深入分析。该研究聚焦于哺乳动物,因为它们是人类新发传染病的常见源头,且相关病原体研究最为充分。研究人员整合了三大权威数据库来构建全面的野生动物贸易图景:《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)的合法贸易记录、美国执法管理系统(LEMIS)的进出口数据,以及被扣押野生动物及其用途数据集(DSW)中的非法贸易记录。同时,他们利用目前规模最大的哺乳动物-病原体关联手动整理数据库——CLOVER数据库,来确定哪些野生动物物种已知与人类共享病原体(包括病毒、细菌、真菌、蠕虫和原生动物)。通过结合贸易数据和病原体数据,并控制物种间的进化亲缘关系(使用系统发育特征向量)、地理分布(生物地理分布区)、研究努力程度(以文献发表量作为指标)以及人类共生性(倾向于生活在人类改造环境)和作为野味被食用等其他因素的影响,研究团队系统地回答了三个核心问题:被贸易的哺乳动物是否更可能与人类共享病原体?非法贸易和活体动物市场是否会增加这种风险?以及,一个物种在贸易中存在的时间长短,能否预测它与人类共享的病原体数量?
主要技术方法
研究采用的计算生物学和生物信息学方法主要包括:利用CITES、LEMIS和DSW三大数据库,构建了过去40年涵盖583个哺乳动物物种的全球合法与非法贸易数据集。通过CLOVER数据库获取了哺乳动物与人类共享病原体的信息。在统计分析中,运用了二项式广义线性混合模型来评估贸易状态等因素对物种成为人兽共患病宿主概率的影响;采用分段结构方程模型来解析贸易、人类共生性、野味食用和研究努力等因素间的直接与间接因果关系;通过负二项式广义线性混合模型,分析了物种在贸易中的时长(以“贸易年数”计)对其所携带人兽共患病原体数量的预测作用。所有模型均控制了系统发育非独立性、地理变异和研究偏倚。
研究结果
被贸易的哺乳动物更可能与人类共享病原体
在分析的2079个被贸易的哺乳动物物种中,有41%的物种与人类至少共享一种病原体,而在未被贸易的物种中,这一比例仅为6.4%。统计模型显示,在控制了系统发育、地理、研究努力、人类共生性和被人类食用等因素后,被贸易的哺乳动物成为人兽共患病宿主的可能性仍比未被贸易的物种高出约1.5倍(P< 0.0001)。人类共生性物种和作为野味被食用的物种也更可能共享病原体,但效应较弱,且这种关联部分是通过贸易和研究努力介导的。这表明,贸易是物种与人类共享病原体的最主要预测因子,频繁而密切的接触为跨物种传播创造了机会。
活体动物市场和非法贸易的作用
研究进一步细分了贸易类型。分析发现,即使在控制了总体贸易状态的影响后,出现在活体动物市场中的物种,与人类共享至少一种病原体的可能性仍要高出34%(P< 0.0001)。这表明活体贸易因其涉及活体宿主能携带并长时间维持具有感染性的病原体,构成了更高风险的接触界面。虽然非法贸易状态本身对物种“是否”共享病原体没有表现出独立的显著影响,但在后续分析病原体“数量”时,其效应变得明显。
贸易时长预测了与人类共享的病原体数量
为了探究贸易历史的影响,研究团队利用CITES数据库中长达40年的贸易记录,计算了每个物种在1980年至2019年间有贸易记录的年份数(“贸易时长”)。负二项式模型分析揭示了一个关键规律:贸易时长是预测野生动物物种所携带人兽共患病原体丰富度的关键因素。物种在贸易中每多存在一年,其与人类共享的病原体数量就会相应增加。模型估算,平均而言,一个野生动物物种在贸易中每多存在10年,就会多与人类共享一种病原体。这一关系在统计上极为显著(标准化效应值Std. Eff. = 1.55, P< 0.0001)。
此外,在已进入贸易的物种中,那些涉及非法贸易的物种,与人类共享的病原体数量比仅通过合法渠道贸易的物种平均多出1.4倍(P= 0.01)。同样,出现在活体动物市场中的物种,其共享的病原体数量也比仅作为产品贸易的物种多1.5倍(P= 0.013)。这些结果证实,非法贸易和活体动物市场确实会加剧病原体交换的风险,但相比之下,物种在贸易中累积的时长是比贸易“类型”更强的预测因子。
研究结论与意义
这项研究通过大尺度数据分析,首次明确量化了全球野生动物贸易作为跨物种病原体传播驱动力的长期效应。核心结论是:野生动物贸易极大地增加了动物病原体传播给人类的风险,且这种风险随着物种在贸易网络中存续时间的延长而累积。贸易状态本身是物种成为人兽共患病宿主的最强预测因素,而活体动物市场和非法贸易渠道则进一步放大了这种风险。
该研究的发现具有重要的科学意义和现实政策含义。在科学上,它揭示了人类活动(野生动物贸易)如何动态地塑造宿主-病原体关联网络,这与家养动物随着驯化时间延长而与人类共享更多病原体的模式相呼应,共同强调了持续、密切的物理接触在促进跨物种病原体传播中的关键作用。
在实践层面,研究结果对全球公共卫生政策和野生动物贸易管理提出了明确警示和具体方向。当前,管理国际野生动物贸易的主要多边协定CITES,其核心目标是防止过度开发利用导致的物种灭绝。本研究强烈表明,未来的贸易监管改革(如CITES可能的修订、世界动物卫生组织(WOAH)与CITES的合作协议,以及新通过的《世界卫生组织(WHO)大流行协定》中的相关条款)必须将人兽共患病风险评估系统性地纳入决策过程。研究指出,减轻未来人兽共患病原体出现的风险,需要减少进入贸易链条的动物数量,这不仅包括当前已构成风险的物种,也包括那些未来可能构成风险的物种。采取行动减少高风险贸易,将在未来一个世纪产生长远的益处。
为了实现更精准的风险管理,未来研究需要借助基因组学等工具,更细致地追踪病原体在物种间及贸易界面(如养殖场、市场)的传播动态,并整合本地化、社会文化维度的数据。然而,本研究已提供了无可辩驳的证据:野生动物贸易是传染病出现的一个持续且不断增长的驱动因素,加强生物安全监测,并将人兽共患病风险考量深度整合到野生动物贸易法规中,是预防下一次大流行的关键所在。