瘟疫會讓人聯想到哥特式恐怖場景——粗糙的木製馬車堆滿了腐爛的屍體——但這不僅僅是中世紀的回憶。這種由鼠疫桿菌(Yersinia pestis)引起的疾病,每年都會透過攻擊肺部、淋巴結或血液殺死數百人。不太明顯的是,瘟疫也在世界各地肆虐野生動物。
瘟疫在一個世紀前傳入美國,目前正在蔓延到中西部上游地區,消滅草原犬鼠並威脅著北美最稀有的物種之一——黑足鼬。到目前為止,這種疾病僅限於農村地區,對人類沒有構成重大威脅——每年只有少數美國人死於該疾病。但是,如果細菌傳播到喜歡城市的齧齒動物(如老鼠),情況可能會發生變化。現在一些研究人員認為,另一種物種可能提供遏制瘟疫在美國傳播所需的資訊:哈薩克的巨沙鼠。
沙鼠生活在中亞廣闊的草原上,身長可達一英尺。它們是鼠疫桿菌的天然宿主,許多研究人員認為,幾個世紀前,蒙古人攜帶的跳蚤傳播了鼠疫桿菌,源頭就是這些沙鼠。直到第二次世界大戰,瘟疫每年都會在哈薩克奪去許多人的生命。“整個村莊都被摧毀了,”最近加入耶魯大學公共衛生學院的澳大利亞研究員斯蒂芬·戴維斯回憶道。
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控制該地區的前蘇聯當時對這種疾病進行了打擊:從1949年開始,它派遣隊伍進入草原收集沙鼠和跳蚤,以確定疫情的嚴重程度。他們用殺蟲劑燻蒸受感染的洞穴,殺死跳蚤但饒過沙鼠。人類的瘟疫死亡人數降至每年幾例。(如果及時治療,抗生素可以治癒受感染的個體。)控制計劃一直持續到今天,儘管近年來哈薩克政府的資助有所減少。
英國利物浦大學的生態學家邁克爾·貝貢說,所有這些資料都已成為豐富的資源。哈薩克阿拉木圖檢疫和人畜共患疾病科學中心儲存的檔案在1996年引起了西方研究人員的注意,當時比利時安特衛普大學的生態學家赫維格·萊爾斯審查了該中心的一份資金申請。萊爾斯感到震驚。“我們當時說,‘這可能是進行研究的金礦,’”他回憶道。他描述說,該檔案“實際上是在大本書中,用厚厚的分類賬手工書寫的”,儲存在阿拉木圖和12個區域站點。戴維斯、貝貢、萊爾斯和其他人使用一小部分瘟疫資料,於2004年在《科學》雜誌上發表了他們的初步研究結果,即當沙鼠種群超過一定閾值時,兩年後就會發生瘟疫爆發。
貝貢說,科學家們現在專注於利用這個閾值開發一個預警系統。這個小組包括戴維斯,他去年夏天在《自然》雜誌上發表了一篇論文,透過運用滲流理論,進一步加深了對瘟疫傳播方式的理論理解。在物理學中,例如,它可以解釋流體如何在多孔介質中擴散——如果沒有足夠的連通孔,流體就會留在口袋中。在流行病學中,滲流理論可以模擬疾病在非隨機混合情況下的傳播方式,例如沙鼠的廣闊分佈的洞穴。
洞穴的固定性意味著並非每個感染地點都必須進行燻蒸。這種有針對性的方法可能需要更少的資金——非常適合中亞,並且可能提供關於瘟疫在其他齧齒動物(如草原犬鼠)中傳播的有用資訊。
自1898年瘟疫從亞洲傳入以來,美國就一直存在小範圍的地方性瘟疫。國家野生動物健康中心的克里斯托弗·布蘭德說,在過去的兩年裡,瘟疫爆發已經蔓延到南達科他州,他協調了11月關於該問題的專題研討會。由於沒有天然防禦能力,草原犬鼠特別容易感染瘟疫;死亡率徘徊在 90% 左右。這種疾病已經殺死了南達科他州科納塔盆地三分之一的草原犬鼠種群。
自然資源保護主義者尤其擔心瘟疫對黑足鼬的影響,黑足鼬是一種以草原犬鼠為食的瀕危物種,草原犬鼠是其主要食物來源。為了拯救北美唯一的本土鼬,美國魚類和野生動物管理局正在用殺蟲劑噴灑草原犬鼠的洞穴。該機構還啟動了一項針對鼬的捕獲和釋放疫苗接種計劃。
如果從巨沙鼠得出的閾值模型成立,這些勞動密集型任務的成本可能會降低;哈薩克科學家目前正在測試這個概念。戴維斯說,他對草原犬鼠和沙鼠之間資料的相似性感到“非常鼓舞”。為了進一步交流意見,他和其它關心的研究人員計劃今年春天在哈薩克會面,屆時嚴冬消融,沙鼠將從洞穴中出來。
注意:本文最初的標題為“草原瘟疫”。