新型冠狀病毒在 2019 年末傳播給人類時——能夠很好地適應其新的宿主物種，以至於引發了一場大流行——這簡直是打破了常規。儘管科學家估計，大約 60% 的已知人類病原體和高達 75% 的新興疾病相關病原體起源於動物，但 成功的“溢位”仍然極其罕見。學者們認為，自然界中存在 26 萬到 160 多萬種動物病毒。然而，只有略多於 200 種病毒被記錄到會影響人類，來自其他物種的病毒中，遠不到 0.1% 的病毒“曾經引起已知的人類感染”，2019 年《PLOS Biology》雜誌的一篇論文指出。
對於一種病毒來說，要從動物傳播到人，然後在新的宿主中有效存活、複製和傳播，必須具備許多因素——包括生態和病毒特徵。近幾十年來，人口增長、環境破壞和 工業化農業的興起改變了所謂的人畜介面。這種變化導致了幾種人畜共患病的出現，從埃博拉病毒到禽流感和豬流感，以及多種冠狀病毒。
微生物的跨物種跳躍並非單向的。據報道，有幾例 COVID-19 患者感染寵物狗和 貓的病例。4 月初，布朗克斯動物園的一隻 老虎被確診感染了該病毒（動物園的其他七隻大型貓科動物也檢測呈陽性）。進化遺傳分析表明，在 2002-2003 年的 SARS 爆發期間，人類和小型食肉動物之間的傳播是雙向的。此外，在 2009 年 H1N1 甲型流感大流行期間，21 個國家報告了動物感染病例，其中大多數發生在人類疫情爆發之後。事實上，自 20 世紀 80 年代以來，研究人員記錄了人類感染野生動物、伴侶動物和牲畜 各種病原體，包括病毒、真菌和細菌的病例。
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雖然這種“反向人畜共患病”有時會對動物造成嚴重甚至 危及生命的後果，但專家表示，它也可能對未來人類疫情爆發的可能性產生重要影響。一種新型病毒通常透過突變或兩種或多種病毒同時感染宿主時交換遺傳物質而出現。雖然這兩種因素都在病毒進化和流行潛力中發揮作用，但後一種過程——在分節段病毒（基因組分裂成幾個部分的病原體）如流感病毒中稱為 重配，在非分節段病毒（如冠狀病毒）中稱為 重組——使得人畜共患病如此危險。
“任何時候病毒都有可能與其他病毒混合和結合，都可能導致嚴重問題——尤其是當它們可以在動物和人之間雙向傳播時，”美國疾病控制與預防中心新興和人畜共患傳染病國家中心“同一健康辦公室”主任 凱西·巴頓·貝赫拉韋什說。
豬碰巧是極好的 混合容器。2009 年 H1N1 流感病毒在其傳播的第一年就造成全球 151,700 至 575,400 人死亡，該病毒就溢位於動物。但該病毒包含來自四個不同來源的獨立基因片段：人類、鳥類以及北美和歐亞豬。事實上，豬攜帶的許多病毒都來自人類。近年來，研究人員在全球各地發現了數十起獨立的 案例，其中 世界 各地發生了 大流行 和 季節性 流感病毒從人類傳播到 傳播 到豬群中的事件。
“我們已經發生了兩次禽流感病毒傳播到豬身上的事件。與此相比，我們可能已經發生了數十次，甚至數百次的人類病毒傳播事件。因此，[豬流感病毒的遺傳多樣性] 絕大多數是人類來源的，”美國國立衛生研究院福格蒂國際中心科學家瑪莎·納爾遜說。
自 2011 年以來，含有人類來源基因的豬流感病毒已與超過 450 例人畜共患感染有關，主要發生在美國各地的農業博覽會上。儘管這些特定毒株僅表現出 輕微的人際傳播能力，但宿主儲庫中病毒的遺傳多樣性越高，就越有可能出現能夠在人與人之間有效傳播的變異株。“這有點像玩俄羅斯輪盤賭，”納爾遜說。“我們知道這些 [病毒可以跨物種傳播到] 感染人類。但這只是時間問題，直到其中一種病毒能夠實現人際傳播。”
在現代，人流感向豬傳播已成為更大的風險因素，因為它為雙向溢位提供了持續的機會。在工業化農業中，豬在區域內和各大洲之間流動，接觸來自世界各地的豬病毒和人類病毒。它們通常與人類和其他豬密切接觸。這些條件為病毒提供了大量的機會來找到“正確”的突變或新的基因組合，不僅可以在物種之間傳播，還可以積極傳播。病毒及其組成部分從人類傳播到美國商業豬再到展會豬，納爾遜說，直到它們最終在新穎的形式出現於那些一生都在照顧這些動物的人們身上：農場和飼養場工人以及青年牲畜參展商。
反向人畜共患病在多大程度上增加了大流行或更廣泛的重大疫情的風險，這一點仍不太清楚。巴頓·貝赫拉韋什指出，儘管 大多數新興人畜共患病都起源於野生動物，而不是牲畜或寵物，但人類與其他物種之間的相互作用極其複雜。“有各種各樣的特徵可能導致完美的風暴，從而導致疾病在動物和人之間轉換，”她說。“我們確實知道，與動物及其環境的非常密切的接觸為疾病在動物和人之間傳播提供了更多機會。”
到目前為止，反向人畜共患病似乎並未影響 COVID-19 大流行的軌跡。與流感病毒一樣，已知冠狀病毒也相對容易地 從一個物種跳躍到另一個物種。SARS-CoV-2——導致 COVID-19 的病毒——已顯示出其從人類傳播到其他動物（尤其是貓）的能力。然而，病例很少見。有限的證據表明，貓可能能夠在近距離內相互傳播病毒，但科羅拉多州立大學微生物學、免疫學和病理學系教授兼主任格雷格·迪恩表示，目前沒有證據表明貓可以感染人類。
儘管個人對 寵物的健康感到擔憂 是可以理解的，但迪恩表示，伴侶動物不太可能成為主要的傳播媒介。即使 SARS-CoV-2 能夠從貓跳回人類，貓與貓之間以及人與貓之間相互作用的特殊情況也大大降低了這些傳播成為問題的可能性。除了野貓群落或收容所外，大多數家貓很少處於導致病例叢集分散到社群的高密度環境中。而且，與人類相比，貓更容易檢測和隔離。“我們的家貓可能比我們更容易從我們這裡感染 COVID-19，而不是我們從它們那裡感染，”迪恩說。
然而，重新審視我們對疾病傳播方式的假設將是預防未來大流行的關鍵。因此，許多專家正在推動 “同一健康” 方法，該方法將人類健康置於動物和環境福祉的更大背景下考慮。“我們仍然認為人類是這種清潔的、更高等級的物種，而動物是攜帶所有病原體的物種，”納爾遜說。“但如果你考慮人類社會以及我們的人口密度和接觸結構，我們就是病原體的溫床。”