心丝虫病常被视为与宠物旅行和城市生活相关的现代问题。但新的基因研究表明,情况截然不同。心丝虫似乎在人类开始移动宠物之前数千年,就已随野狗跨越各大洲。
由悉尼大学主导的大型国际研究揭示了一段深厚的进化历史,该历史由古代犬科动物、气候变化和漫长迁徙路线共同塑造。理解这段历史对当下至关重要,因为心丝虫治疗正面临日益增长的药物抗性。了解寄生虫如何进化有助于科学家更有效地保护动物健康。
心丝虫如何感染动物
心丝虫病由一种名为犬心丝虫(Dirofilaria immitis)的寄生虫引起,当蚊子吸血叮咬动物时传播。
幼虫进入犬体后,在心脏和肺部附近的血管内发育为成虫。成虫长度可达30厘米,能阻塞血流。
长期感染会导致呼吸困难、心力衰竭,若不治疗甚至死亡。
预防措施虽有效,但药物长期使用已在部分地区催生抗性心丝虫菌株。
气候变化也助推蚊子扩散至新区域,增加未来风险。
通过DNA解析心丝虫
研究人员对来自澳大利亚、亚洲、欧洲、北美洲和中美洲的127例成年心丝虫的全基因组进行了研究。
样本取自犬类及狐狸、胡狼、猫、雪貂甚至豹子等野生动物。
全基因组测序使科学家得以比较各大洲心丝虫并追踪种群随时间的分化过程。
结果显示,各大洲心丝虫存在显著遗传差异。这种清晰分隔与仅由现代犬类旅行驱动的近期全球传播不符。
相反,发现指向与野犬相关的古代迁徙。
野犬传播心丝虫
古代狼、郊狼等动物似乎是心丝虫的长期宿主。
研究表明,野生犬科动物常携带大量成虫并支持完整的寄生虫生命周期。而猫或熊等其他动物通常携带较少虫体,且极少进一步传播感染。
此类证据表明早期心丝虫在数百万年前就已与犬科动物共同进化。
蚊子早在人类出现前就已存在,使寄生虫在犬类驯化前就能传播。当野犬通过连接各大洲的陆桥迁徙时,心丝虫随之同行。
古代气候变化也起关键作用:温暖期促进蚊子繁殖和寄生虫扩散;寒冷冰期则隔离动物种群,使心丝虫分化为独立进化的区域群体。
大洲间的古老联系
澳大利亚心丝虫与亚洲种群表现出强烈的遗传相似性。此类模式暗示心丝虫可能随澳洲野犬抵达澳大利亚——这些古老犬类据信约4000年前从亚洲迁入。
种群历史模型显示,澳大利亚和亚洲心丝虫的生长模式在近期内保持一致,与澳洲野犬到达时间吻合。但研究人员持谨慎态度。
“尽管数据表明澳大利亚和亚洲心丝虫存在古老联系,但样本量意味着我们需谨慎得出确定结论,”悉尼大学兽医学院资深作者扬·什拉佩塔教授表示。
另一种解释仍有可能:欧洲殖民者带来的现代犬类或在后期引入心丝虫。来自东南亚的更多采样可助解决此类疑问。
人类重塑心丝虫传播
欧洲与中美洲心丝虫间的遗传联系指向更近期的移动。
历史记录描述殖民时期欧洲犬类横渡大西洋。这些犬很可能将当地心丝虫菌株带入新区域。
这些发现表明心丝虫传播遵循两条路径:一条反映与野犬的古代迁徙,另一条反映涉及家犬的人类驱动近期移动。
“我们确信的是,心丝虫进化远比寄生虫搭现代犬类便车的简单故事更古老复杂,”什拉佩塔表示。
进化与药物抗性
不同心丝虫种群展现不同遗传特征。药物抗性在某些区域可能更快上升。理解地域历史有助于优化疾病控制和治疗规划。
“了解心丝虫来源及种群关联性,使我们能更有效应对疾病和药物抗性,”什拉佩塔表示,“心丝虫并非处处相同,地域历史至关重要。”
此类研究也警示未来风险:气候变化、全球旅行和宠物移动可能以前所未有的速度重塑心丝虫传播。
心丝虫承载着跨越数百万年的隐秘故事。古代狼群、移动冰盖和迁徙的澳洲野犬,共同塑造了这种至今仍威胁犬类的寄生虫。
持续研究将帮助揭示故事缺失环节,为全球动物提供更智能的保护策略。
该研究发表于《通讯生物学》期刊。
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