全球化正催生著下一場大流行病——關塔那摩灣發現的白點伊蚊就是例證之一。
2019年6月18日晚,坐落在古巴關塔那摩灣的美國海軍基地“逮捕”了一名“入侵者”。在仔細觀察後,第一目擊者對“入侵者”進行了如下描述:
“黑色的鼻尖點綴著淡黃色斑紋。”
“黑色的翅膀,翅面上有著精緻的翅脈。”
最令人震驚的是“腹部中間有一較大的白斑。”
“入侵者”是一隻白點伊蚊(Aedes vittatus)。它是全球3500種蚊子中的一種。在北美共有十幾種伊蚊,像白紋伊蚊(Aedes albopictus)和埃及伊蚊(Aedes aegypti)這樣的伊蚊品種會傳播登革熱、黃熱病和基孔肯雅熱等疾病,而新發現的白點伊蚊幾乎能攜帶除瘧疾以外所有最危險的蚊媒病毒。
沃爾特里德生物系統學研究室(the Walter Reed Biosystematics Unit)主任、史密森學會美國國家蚊子博物館館長伊馮·瑪麗·林頓表示:“與這些蚊子親密接觸並不是件好事,它們會在你家中的水池或積水中繁衍,吸食你或其他親人的血為生。”據悉,美國國家蚊子博物館內收藏了近2百萬個蚊子標本。
這種輸入型伊蚊是印度次大陸特有的,之前從未在西半球出現過。據發現它的科學家小組表示,他們已經“確認”該蚊子“攜帶了基孔肯雅熱、寨卡、登革熱、黃熱病和眾多其他病毒”。
據科學家估計,白點伊蚊最初很可能是以蟲卵狀態抵達西半球的——附著在集裝箱或飛機上,隨著長途運輸抵達了大洋的另一端。而之後的繁衍則很可能是因為氣候變化導致北美的冬季逐漸變短,這讓蚊子可以在一個季節內繁殖更多次,從而將病毒傳播到更遠的地方。
蚊子的一生 向上滑動閱覽
除了蚊子,還有蜜蜂——2020年在北美還首次發現了“殺人蜂”。這些起源自日本的大黃蜂在抵達美國後,迅速“佔領”了美國的西北太平洋地區,並不斷破壞著本土蜜蜂的領地。
美國陸軍公共衛生司令部的昆蟲學家本·帕加克表示,“大黃蜂和伊蚊兩者之間的共同點在於,它們原本都生活在千里之外的地區,現如今卻突然入侵了美國。”本·帕加克監測著整個加勒比軍事地區的生物,他補充道,人類旅行和全球貿易會使得人畜共患疾病得到更廣泛的傳播。
蚊媒傳染病每年感染近7億人,導致超過100萬人死亡。這意味著地球上每10個人中幾乎就有1個人會感染蚊媒傳染病。
數千年來,蚊蟲對人類產生了極具破壞性的影響。2019年出版的《蚊子》(The Mosquito)一書的作者、歷史學家蒂莫西·懷恩加德認為蚊子早期被人類用作生物戰:在公元前415年至413年的伯羅奔尼撒戰爭中,斯巴達人就曾將雅典人引誘至蚊子寄生的沼澤中。懷恩加德寫道:“瘧疾殺死或摧毀了70%以上的雅典武裝力量。”這些蚊蟲甚至可能放倒了一些歷史上威名赫赫的戰士,例如,亞歷山大大帝和成吉思汗可能就是被蚊子殺死的。
白點伊蚊不是第一種對北美造成嚴重破壞的蚊子。在一個世紀之前,攜帶瘧原蟲的按蚊(Anopheles)就曾使數以萬計的人罹患瘧疾。
已故新聞記者馬修·鮑爾曾寫道:“在瘧疾從美國本土消失之前,美國南部的大部分地區都曾深陷這種可怕的疾病之中。”20世紀40年代至50年代的諷刺漫畫顯示,農藥DDT不斷地從男人、女人、孩子們頭上噴灑下來——雖然現在人們已經知道農藥DDT對人類是有毒的,但在當年人們不得不依賴這種殺蟲劑遠離蚊蟲的侵擾。
現如今,人類找到了更環保也更有針對性的措施,使得蚊子得到了有效控制。“溼地被排幹了,森林被砍伐了,農民移居到了城市,房屋有了窗戶。”所有這些都可以保護我們免受蚊媒傳染病的侵害。
但氣候變化使北美的冬季更短更冷,林頓和她的同事在其研究中警告,這些蚊子可能很快會引起“對公共衛生構成嚴重威脅的暴發性疾病”。
智鬥蚊子,不一樣的戰爭
林頓表示,提及蚊子,美軍早有心得。第二次世界大戰期間,美軍曾與太平洋的蚊子“交過手”,在那之後,也就是20世紀50到70年代,美國軍方開始認真研究起了蚊子。
她補充道:“在越南戰爭中,死於蚊媒傳染病計程車兵甚至比死於子彈或戰鬥計程車兵還要多。”即使在今天,“影響軍方的前50種疾病中,有20種是蚊媒傳播的”。目前美國有近20萬兵力駐紮在國外,許多人被部署到了他們未曾到過的熱帶地區,這意味著他們對該地區的病原體沒有任何免疫力。
五百年前,哥倫布和他來自歐洲的追隨者將蚊子引入了所謂的“新世界”,讓該大陸的居民感染上了新的病原體。索尼婭·沙在她的《發燒》一書中寫道:“科學家們認為,在歐洲人到達北美洲之前的數千年,美國是沒有瘧疾的。17世紀初期,當英國的殖民者抵達美洲時,他們的血液裡就攜帶著寄生蟲,隨後他們遇到了大量的沼澤、蚊子,比現在要多得多。那時,美國的水窪、泥塘、沼澤和溼地超過2.2億英畝。
不久,這些寄生蟲從殖民者傳播給蚊子,蚊子又將其傳播給人類。從加勒比海出發的船隻攜帶著當地的蚊子,這些蚊子在大西洋沿岸傳播了黃熱病和瘧疾。這些疾病給美洲原住民社群帶來了災難,也影響了來自英國的殖民者。
懷恩加德寫道:“在美國獨立戰爭之前,英屬北美殖民地至少發生了30次黃熱病大流行,襲捲從新斯科舍省到佐治亞州約1000英里長沿海岸線的主要城市市中心和港口。”他認為,黃熱病對英國武裝力量可能也產生了“最終決定革命結局”這樣的影響。
多虧了噴灑農藥DDT、排幹沼澤等措施,20世紀蚊媒傳染病大大減少。但是到了1999年,在北美不斷爆發的輸入性疾病再次讓蚊子成為人們關注的焦點。
最先發現的是西尼羅河病毒,該病毒感染了鳥類,再從鳥類身上傳染給蚊子,蚊子又將其傳染給人類。1999年至2003年之間,西尼羅河病毒導致數百人死亡。如今北美每年仍然有數百起該病毒感染病例。隨後暴發的是登革熱和寨卡病毒,後者會引起嬰兒頭小畸形。2013年,基孔肯雅熱暴發,該病毒會產生令人衰弱的發燒和關節痛的症狀,拉丁美洲31個國家中,近80萬人感染了該病毒,其中還包括至少1600名前往美國的旅行者。
據科學家預測,類似2013年至2014年加勒比海的基孔肯雅熱暴發和2015年至2016年巴西的寨卡病毒暴發的事件在未來將越來越頻繁。
林頓表示:“50年前,西半球沒有這些大型疾病的病毒攜帶者。但現在,大量危險的蚊子種群侵入了加勒比海地區,這將使得這些致命病毒加速傳播。”
當人畜共患疾病暴發升級為大流行病時,想要控制該疾病通常已經為時已晚。林頓表示:“就像新冠暴發一樣,每個人都感到很驚訝並深受其害,但我們對此並沒有做好準備。”她補充道,當政府嘗試購買和分發必要的藥品或醫療裝置以應對大流行病時,“通常會出現爭奪這些必要的藥品或醫療裝置的情況。”
這就是為什麼我們需要進行所謂的生物監測來做好應對準備,林頓表示:“我們需要積極尋找可能的病毒攜帶者(蚊子們)。知己知彼,百戰不殆。”
這就是林頓的工作。她的任務是識別、分類和評估蚊子所造成的風險。“這樣的工作才讓我們成功在關塔那摩發現了白點伊蚊。”
輸入性伊蚊
自2016年以來,預防醫學專家已在關塔那摩灣美軍基地周圍收集了很多蚊子樣本。每週,一名技術人員會在靠近士兵和平民的睡眠區域佈置好一個捕蚊器,這個捕蚊器會用光吸引蚊子,當蚊子在附近徘徊時,風扇會將它們吸進去。有時,捕蚊器能捕捉到多達3,000只昆蟲。
經過粗略的分類,技術人員會將它們放入試管中送往位於馬里蘭州米德堡的美國陸軍實驗室,那裡的研究人員將繼續對樣本進行手動分類。
林頓表示:“研究人員非常擅長識別每天看到的蚊子,例如典型的亞洲虎蚊(白紋伊蚊或埃及伊蚊),它們有著明顯的黑白印記。”
對於研究人員無法透過目測識別的蚊子將被送去進行DNA檢測。2019年6月發現的這隻白點伊蚊就被送去進行了DNA檢測。
昆蟲學家帕加克表示:“透過顯微鏡,有一隻看起來有些不同。因此,我放大了看,發現它胸腔的背部有一個圖案,是我以前完全沒有見過的,這個圖案構成了我們肉眼能看到的那些醒目的白色斑點。”
當帕加克和一位同事仔細研究了該物種後,他們意識到這是隻伊蚊。帕加克說:“這讓我們大驚失色,這不僅僅是一個不尋常的發現,還很可能對人類健康產生重大影響。”帕加克立即致電林頓。
第二天,在華盛頓特區外林頓的實驗室裡,帕加克和林頓一起在顯微鏡下研究這種蚊子。
林頓表示:“我知道這是個壞訊息,我知道這些蚊子是侵入性的,而且在這之前,美國並沒有發現過有該物種,要知道,它可是登革熱、基孔肯雅熱、寨卡和黃熱病的有效傳播媒介。”
該蚊子的發現讓人們開始思考——關塔那摩灣的白點伊蚊是否可能是近期加勒比海寨卡病毒、登革熱或其他蚊媒傳染病暴發的罪魁禍首?
世界在移動
為了找出以上問題的答案,林頓和她的團隊首先需要弄清楚這種伊蚊起初是如何到達關塔那摩的。
眾所周知,颶風等自然現象會將蚊子從一個加勒比島轉移到另一個加勒比島。但是人類的卡車、輪船和飛機也可以不知不覺地將蚊子等傳播疾病的小型媒介更快地帶到更遠的地方。
林頓和帕加克表示,昆蟲學家一般稱白點伊蚊為“超強繁殖者”。林頓表示:“它們的卵可以忍受乾燥而四處移動,一旦它們落入水中,它們就能繁殖。溫暖潮溼的氣候更適宜它們的生存。”
這一特徵使林頓想起另一種在過去40年以相同方式傳播的蚊子:白紋伊蚊(Aedes albopictus),一種亞洲虎蚊。它曾是東南亞登革熱、黃熱病和基孔肯雅熱的傳播媒介。1979年,一些蚊卵不經意間夾雜在舊輪胎裡被運送至阿爾巴尼亞,這些輪胎經常停靠在垃圾場或港口附近,而靠近水源是蚊卵孵化的理想場地。林頓表示:“從那時起,這種蚊子就開始在全球範圍內活動,最後幾乎遍佈全世界上每個國家。”
一夕之間,現有人畜共患疾病攜帶者讓各大洲不堪其擾。林頓表示,非洲原來就有埃及伊蚊(Aedes aegypti),它也可以傳播登革熱、黃熱病、基孔肯雅熱和寨卡病毒。“現在在同一位置有兩種大量的病毒傳播媒介,疾病暴發的機率越來越高。”
林頓和她的同事們相信,白點伊蚊也是這樣。畢竟,關塔那摩是一個小島,而集裝箱不僅是運輸貨物的最佳方式,而且是無意間運輸蚊卵的理想方式。
治理白點伊蚊
在發現白點伊蚊後,關塔那摩灣美國海軍預防醫學小組人員立即開始每週對發現第一個標本的地點附近的兩個居民區進行噴灑治理。同時,他們開始在更多的地點收集更多的樣本,並且他們採用了一種特殊的捕蚊器,這些捕蚊器利用乾冰釋放出二氧化碳(這也是人體吸引蚊子的原因),這樣的裝置能夠一次性捕獲更多的蚊子。
儘管如此,白點伊蚊仍在繼續繁殖。2019年12月,工作人員在離原始標本發現地不到50米的鳥浴盆中發現了白點伊蚊的幼蟲。它們在科學家的實驗室中成熟長大,產生了10個雄性標本和7個雌性標本。2020年2月24日,工作人員又捕捉到一隻雌性白點伊蚊,隨後,3月2日,工作人員又在距離原始標本發現地1公里處發現了四隻蚊子。
4月18日,科學家在古巴以東260公里的多明尼加共和國發現了兩隻蚊子標本,科學家擔心輸入型蚊子甚至可能擴散到了古巴以外地區。更令人震驚的是,科學家發現,這些蚊子似乎是從東南亞傳入的,與關塔那摩發現的蚊子無關。
林頓說:“看似有一條全球貿易路線將這些蚊子帶入了加勒比海地區。”林頓和她的同事們用白點伊蚊的圖表建立了一個“備忘單”,並將其遞交給了整個加勒比地區的昆蟲學家,希望在他們的幫助下進一步確定該物種是否已經擴散。科學家在他們的研究中寫道:“這些物種很可能會藏匿於其他島嶼中。”
林頓說:“如果在多明尼加共和國發現了這種蚊子,那在海地肯定也有了。我們假設牙買加、波多黎各也有了,那這種蚊子很可能就會在佛羅里達州出現。”慢慢地,這些蚊子會登陸德克薩斯州、阿拉巴馬州、路易斯安那州和密西西比州。
公共衛生官員和州自然資源部門必須迅速採取行動,否則這些蚊子擴散到北美可能只是時間問題。人們必須快速行動起來,例如破壞蚊蟲理想的棲息地、向靜水中噴灑化學藥品或細菌、排空積水或布放殺死蚊子的誘捕裝置。
林頓表示,蚊子難以控制的部分原因是“它們在不同的棲息地和人類物品中都能適而生存,例如花園裡的鳥浴盆、小的兒童游泳池,這些都是蚊子喜歡的環境。”
更糟糕的是,即使在白天白點伊蚊都會咬人。這意味著大多數人會想到的一些個人保護方法,例如關門、睡覺使用蚊帳等都對它們毫無辦法。
但帕加克表示,單單噴灑化學藥品也不能解決潛在的問題。人們可能更需要在他們的日常生活中養成防護習慣,例如定期排乾兒童泳池、花盆和塑膠玩具等。
帕加克補充道:“這才是真正應對蚊子的方式。”
氣候變化
可能是軍事行動或工業運輸將白點伊蚊(Aedes vittatus)帶至西半球,而人類導致的氣候加速變化正在幫助這個喜歡溫暖潮溼天氣的物種不斷繁殖,這種溫暖而潮溼氣候在很多地區越來越多見。
蚊子叮咬宿主後約36小時會開始產卵,如果宿主感染了病毒,那麼叮咬的蚊子就會傳播該病毒。它產下的100至120個卵也會攜帶該病毒。
通常,在既定年份中,蚊子可能會繁衍至第六代。但這正在發生改變。林頓解釋:“溫暖的冬季、夏季的延長讓蚊子有機會繁衍10代而不是6代,這意味著在冬眠之前,它們有更長的時間傳播病毒。”
但人類並非毫無辦法。像關塔那摩這樣的生物監測可以幫助我們預測疾病的傳播、提前規劃應對措施。但林頓表示,除非全世界都啟動強有力的、合作性的生物監測計劃,否則想要阻止疾病暴發是很困難的。
關注旅遊樞紐是一種防止疾病傳播事半功倍的途徑。近年來,英格蘭發現了所謂的“機場瘧疾”病例——瘧疾是由飛機帶入的蚊子導致的。現在,世界各地的機場都配備了燈光捕蚊器。作家索尼婭寫道:“如今,全歐洲就診的瘧疾患者數量是20世紀70年代的八倍。”
帕加克表示:“發現白點伊蚊可能是我們在疫情暴發前有所警惕的少數幾個案例之一。”
新冠疫情的當下,關注未來的問題似乎是一個艱鉅的挑戰。但帕加克和林頓表示,我們一定不能失去“阻止下一場大流行病”的機會。
**本文原標題為《將疾病帶到北美的蚊子》(The new mosquito bringing disease to North America),作者雅各布·庫什納(Jacob Kushner),於2021年1月19日釋出於英國廣播公司官網(bbc.com)。本文是《阻止下一場大流行病》系列報道中的一篇,由普利策中心資助報道。《致下一場大流行病》系列以多篇多媒體文章探討了哪些疾病最有可能導致下一次全球大流行病,以及科學家們為制止其發生所做出的努力。