感恩節的石頭湯:透過公民科學瞭解鳥類疾病

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當有人開啟前門拿起晨報,看到樹籬下有一隻死鳥時,他們會好奇地尋找答案。當他們彎腰仔細觀察時,一場印第安納·瓊斯式的冒險在他們的後院展開。是中毒、疾病、捕食、飢餓還是年老體衰?這只是偶然事件還是廣泛的瘟疫?也許像這樣的死鳥廣泛分散在一個國家。但是,如果是這樣,哪種科學方法可以找到所有這些鳥遭遇不幸的答案呢?

石頭湯方法。

在我最喜歡的民間故事“石頭湯”版本中,一群僧侶在飽受戰爭蹂躪的鄉村旅行,他們坐在一個安靜的村莊中心,在一個大鍋裡煮石頭。很快,好奇心戰勝了貧困村民最初的不信任和懷疑,每個人都輪流被吸引著加入蔬菜或香料。透過合作和分享,整個村莊都享用了美味、營養豐富的湯。


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當我和我的同事使用公民科學方法進行研究時,我們就像煮石頭湯的僧侶。我們沒有鍋,而是一個巨大的空白電子表格,好奇的人們被吸引著各自新增他們的觀察結果,最終建立了一個包含來自整個大陸的觀察結果的強大資料庫。

透過公民科學,我研究健康的鳥類,但我的幾位同事專注於生病和垂死的鳥類。本週在《PLOS ONE》上,由獸醫和生態學家貝基·勞森領導的研究團隊報告了一種在英國常見的後院鳥類中傳播的新型禽痘病毒株。公民科學的參與對於追蹤疫情爆發、解開其謎團以及為當地研究提供資訊至關重要。

新型禽痘病毒株進入英國並在一個鳥類科——山雀科中傳播。山雀科包括北美洲的山雀,它們的歐洲對應物是各種型別的山雀,最著名的是大山雀。透過彙總公民科學參與者的報告,該團隊能夠追蹤痘病毒的傳播,從英格蘭東南部開始,移動到英格蘭中部,然後在不到五年的時間內進入威爾士。

禽痘病毒不適合膽小的人,因此這項研究證明了公民科學家願意做的事情。患有禽痘病毒的鳥類會長出紅色、黃色或灰色的疣狀病變,尤其是在眼睛、喙和腿周圍。新型毒株會產生非常大的病變,嚴重到使鳥類無法自行進食或提防捕食者。痘病毒透過直接接觸、間接接觸(如觸控同一個喂鳥器)或透過叮咬的媒介(如蚊子)在個體之間傳播。沒有辦法對野生鳥類進行醫學治療。當疫情爆發時,建議人們移除喂鳥器以防止鳥類聚集。此外,這項研究也提醒人們要定期清潔和消毒野生鳥類餵食器,就像對待寵物一樣。

英國鳥類死亡的原因有很多。我一聽到這些名字就感到不寒而慄,例如沙門氏菌病、大腸桿菌病、鳥類沙門氏菌鸚鵡熱衣原體等細菌,痘病毒和雀丘疹病毒等病毒,以及滴蟲病、疥癬病和氣管線蟲病等寄生蟲。自 2005 年以來,人們在 60 多個物種中發現了所有這些傳染病,因為成千上萬的人遵循衛生規程,撿起、包裝並將超過 2,500 只死鳥送到指定的獸醫實驗室進行屍檢。

獸醫實驗室參與了花園鳥類健康倡議(GBHi),這是一個高度協作的研究專案,旨在調查英國花園鳥類的疾病和死亡原因。 倫敦動物學會的研究人員整理了來自兩個公民科學專案的資訊。首先,他們接收臨時報告,通常透過皇家鳥類保護協會。其次,由英國鳥類學信託基金會運營的花園鳥類觀察建立了一個系統的監測系統,參與者全年每週提供資訊(不僅僅是在發現生病或死鳥時)。

在過去幾年裡,英國人一直保持警惕並追蹤這種痘病毒的傳播。兩年前,他們還追蹤了由貝基·勞森領導的研究中的寄生性雀類滴蟲病流行病,該流行病導致英國綠雀種群數量顯著下降。寄生性流行病從英國蔓延到歐洲其他地區。當前的病毒性痘病毒流行病扭轉了局面:這種流行病很可能從歐洲入侵英國。大山雀不遷徙,因此新型痘病毒株必定以其他方式到達。

牛津大學愛德華·格雷研究所的鳥類學家與國家力量協調工作,證實大山雀比其他物種更容易感染。儘管禽痘病毒對個體鳥類有嚴重影響,特別是降低了雛鳥和幼鳥的存活機率,但研究人員預計不會像綠雀那樣出現種群數量下降的情況。

在美國,公民科學家也在幫助研究鳥類的疾病和死亡。家朱雀疾病調查是由我在康奈爾鳥類學實驗室的同事(和導師)安德烈·德洪特開展的專案,該專案追蹤了一種由細菌傳播的結膜炎流行病。與痘病毒一樣,人們通常可以在家朱雀身上看到結膜炎的症狀,主要是紅色腫脹和結痂的眼睛,就像我們孩子們的紅眼病一樣。

在太平洋西北地區,數百人在海灘上漫步時幫助監測海洋健康。他們每年都統計成千上萬只死亡(擱淺)的海鳥,並將他們的觀察結果提交給我的同事朱莉婭·帕裡什,透過海岸觀察和海鳥調查小組(COASST)。這些基線數字非常重要。除非人們關注,否則我們就不會注意到死亡人數是否突然增加,也無法正確估計災難(如石油洩漏)的影響。

關於公民科學存在許多誤解,這主要歸因於它的雙重成就:公眾參與和學術研究。製作石頭湯的目的是教人們合作,還是製作一頓美餐?意圖並不重要,因為石頭湯方法可以同時實現這兩者。同樣,公民科學可以吸引普通人愛上科學,並共同創造個體科學家無法單獨獲得的知識。

參考文獻

Lawson, B., Lachish S., Colvile, K.M., Durrant, C., Peck, K.M., Toms, M.P., Sheldon, B.C., Cunningham, A.A. 英國山雀物種中新型禽痘疾病的出現. PLoS ONE

Lachish, S., Bonsall, M.B., Lawson, B., Cunningham, A.A., Sheldon, B.C. 新興痘病毒疾病對野生大山雀種群的個體和種群層面影響。 PLoS ONE

Lachish, S., Lawson, B., Cunningham, A.A., Sheldon, B.C. 在深入研究的野生鳥類種群中,新興疾病山雀痘病毒的流行病學. PLoS ONE

Caren Cooper, PhD, is a Assistant Director of the Biodiversity Research Lab at the North Carolina Museum of Natural Sciences. She studies bird behavior, reproduction and ecology with citizen science networks. In addition, Cooper works with social scientists to study why people get involved in citizen science and nature-based recreation. She has analyzed how citizen-science has been used to aid urban planning, e-governance and policy initiatives. She is writing a nonfiction book about citizen science, is a Senior Fellow in the Environmental Leadership Program, and Community Science Fellow with the Thriving Earth Exchange of the American Geophysical Union. Cooper is a blogger for SciStarter.

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