Theo hai nghiên cứu đồng hành mới, việc bảo tồn và khôi phục môi trường sống tự nhiên có thể ngăn mầm bệnh bắt nguồn từ động vật hoang dã lây sang động vật và con người được thuần hóa.
Nghiên cứu có trụ sở tại Úc đã phát hiện ra rằng khi dơi bị mất môi trường sống trong mùa đông và thiếu thức ăn trong môi trường tự nhiên, quần thể của chúng bị phân tán và chúng bài tiết nhiều vi rút hơn. Khi các quần thể bị phá vỡ, dơi di chuyển gần con người đến các khu vực nông nghiệp và thành thị.
>> Tham khảo: Thiết bị truyền động tĩnh điện công suất cao để nhận ra cơ bắp nhân tạo.
“Sự lây lan mầm bệnh do những thay đổi nhanh chóng trong hệ sinh thái dơi thúc đẩy”, được xuất bản vào ngày 16 tháng 11 trên tạp chí Nature và kết hợp nhiều bộ dữ liệu trong hơn 25 năm. Dữ liệu bao gồm thông tin về hành vi, phân bố, sinh sản và nguồn thức ăn của dơi, cùng với hồ sơ về khí hậu, mất môi trường sống và điều kiện môi trường. Nghiên cứu dự đoán thời điểm virus Hendra – một căn bệnh thường gây tử vong ở người – lây lan từ dơi ăn quả sang ngựa và sau đó là con người.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng trong những năm khi môi trường sống tự nhiên của chúng có nhiều thức ăn trong những tháng mùa đông, dơi đã rời khỏi các khu vực nông nghiệp để kiếm ăn trong các khu rừng nguyên sinh và tránh xa cộng đồng con người.
Bài báo thứ hai, “Điều kiện sinh thái dự đoán cường độ bài tiết vi rút Hendra theo không gian và thời gian từ các vật chủ chứa dơi”, được xuất bản vào ngày 30 tháng 10 trên tạp chí Ecology Letters, đã sử dụng dữ liệu từ nghiên cứu Tự nhiên để tiết lộ các điều kiện sinh thái khi dơi bài tiết nhiều hay ít vi rút.
>> Tham khảo: Chất xúc tác có liên quan tối đa đến việc sản xuất hóa chất và lưu trữ năng lượng bằng hydro.
Mặc dù nghiên cứu trước đây đã chỉ ra mối tương quan giữa mất môi trường sống và sự xuất hiện của mầm bệnh lan truyền, nhưng những nghiên cứu này cùng nhau lần đầu tiên tiết lộ một cơ chế cho những sự kiện như vậy và cung cấp một phương pháp để dự đoán và ngăn chặn chúng.
SARS-CoV-2, SARS-CoV-1, Nipah, Hendra và có thể cả Ebola đều là những ví dụ về vi-rút lây từ dơi sang người gây tử vong, đôi khi sau khi truyền qua vật chủ trung gian. Ở người, vi-rút Hendra có tỷ lệ tử vong là 57% và vi-rút Nipah có thể gây tử vong lên tới 100% — mặc dù khả năng lây truyền ở người là không hiệu quả.
Raina Plowright, giáo sư tại Khoa Sức khỏe Cộng đồng và Hệ sinh thái tại Đại học Cornell, đồng thời là tác giả chính của cả hai nghiên cứu, cho biết: “Ngay bây giờ, thế giới đang tập trung vào cách chúng ta có thể ngăn chặn đại dịch tiếp theo. “Thật không may, bảo tồn hoặc phục hồi thiên nhiên hiếm khi là một phần của cuộc thảo luận. Chúng tôi hy vọng rằng bài viết này sẽ đưa các giải pháp phòng ngừa và dựa trên thiên nhiên lên hàng đầu trong cuộc trò chuyện.”
Plowright và các đồng nghiệp đang điều tra xem liệu các cơ chế cơ bản được tìm thấy trong nghiên cứu này có áp dụng cho các ví dụ khác về sự lan truyền mầm bệnh từ động vật hoang dã sang người hay không.
>> Tham khảo: Làm thế nào một loại nấm thông thường loại bỏ thủy ngân độc hại khỏi đất và nước?
Đối với các nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã phát triển các bộ dữ liệu từ năm 1996 đến 2020 ở vùng cận nhiệt đới Australia mô tả vị trí và quy mô của quần thể dơi ăn quả, cảnh quan nơi chúng kiếm ăn, khí hậu và các sự kiện El Nino, những năm thiếu lương thực, tỷ lệ sinh sản của dơi, hồ sơ dơi vào các cơ sở phục hồi chức năng, mất môi trường sống trong các khu rừng cung cấp mật hoa vào mùa đông và những năm xảy ra hiện tượng ra hoa trong các khu rừng mùa đông hiện có.
Sau đó, các nhà khoa học đã tạo ra các mô hình máy tính (được gọi là mô hình mạng Bayes) để phân tích dữ liệu và họ đã phát hiện ra hai yếu tố dẫn đến sự lan tỏa: mất môi trường sống đẩy động vật vào các khu vực nông nghiệp và tình trạng thiếu lương thực do khí hậu gây ra. Trong những năm sau sự kiện El Niño (nhiệt độ cao ở Thái Bình Dương), chồi cây mà dơi phụ thuộc vào để lấy mật hoa không thể ra hoa vào mùa đông tiếp theo, dẫn đến tình trạng thiếu lương thực. Con người phá hủy môi trường sống của rừng để lấy đất nông nghiệp và phát triển đô thị đã để lại rất ít khu rừng sản xuất mật hoa cho dơi vào mùa đông.
Do khan hiếm thức ăn, các quần thể dơi lớn chia thành các nhóm nhỏ hơn và di chuyển đến các khu vực nông nghiệp và đô thị, nơi các loài cỏ dại và cây vả, xoài và cây che bóng cung cấp nơi trú ẩn và nguồn thức ăn đáng tin cậy nhưng ít dinh dưỡng hơn mật hoa.
Khi căng thẳng vì thiếu thức ăn, rất ít dơi nuôi con thành công. Theo bài báo của Ecology Letters, chúng cũng thải ra vi rút, có thể là do chúng cần bảo tồn năng lượng bằng cách hướng nó ra khỏi hệ thống miễn dịch của chúng. Ngoài ra, những con dơi đã chuyển đến môi trường sống mùa đông mới lạ, chẳng hạn như các khu vực nông nghiệp, sẽ thải ra nhiều vi-rút hơn những con dơi trong môi trường sống mùa đông truyền thống.
>> Tham khảo: Kính hiển vi tiết lộ cơ chế đằng sau công cụ chỉnh sửa Gen – CRISPR.
Ở các khu vực nông nghiệp, mầm bệnh có thể lây lan khi nước tiểu và phân rơi xuống đất nơi ngựa đang gặm cỏ, dẫn đến nhiễm vi-rút Hendra. Ngựa đóng vai trò trung gian và thỉnh thoảng truyền vi-rút sang người.
Trước sự ngạc nhiên của họ, Plowright và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng khi những tán cây bạch đàn còn lại nở hoa vào mùa đông, một số lượng lớn dơi đã đổ xô đến những khu vực này. Trong những sự kiện ra hoa đó, sự lây lan mầm bệnh hoàn toàn chấm dứt.
Plowright cho biết: “Chúng tôi đưa những dữ liệu này vào các mô hình mạng và nhận thấy rằng chúng tôi có thể dự đoán các cụm lan tỏa dựa trên khí hậu, nguồn thức ăn sẵn có và vị trí của loài dơi”. “Chúng tôi chỉ ra rằng khi môi trường sống còn lại tạo ra thức ăn, sự lây lan sẽ dừng lại và do đó, cách bền vững để ngăn chặn những sự kiện này có thể là bảo tồn và khôi phục môi trường sống quan trọng.”
Kể từ năm 2003, các nhà nghiên cứu đã nhận thấy sự suy giảm dần dần của những đàn gà du mục lớn để nhường chỗ cho nhiều đàn gà trống nhỏ hơn ở các khu vực nông nghiệp và thành thị, tăng gấp 5 lần trong thời gian nghiên cứu. Dơi ít quay trở lại với số lượng lớn trong môi trường sống bản địa đang bị thu hẹp của chúng. Điều này có thể là do các khu rừng cung cấp mật hoa vào mùa đông đã bị chặt phá rộng rãi.
Peggy Eby, nhà sinh thái học về dơi tại Đại học New South Wales, Australia, là tác giả đầu tiên của bài báo Nature. Các đồng tác giả bao gồm Alison Peel, nhà sinh thái học bệnh động vật hoang dã tại Đại học Griffith ở Queensland, Úc và Andrew Hoegh, nhà thống kê tại Đại học Bang Montana. Đối với bài báo về Thư sinh thái, Daniel Becker, một nhà sinh vật học tại Đại học Oklahoma, và trước đây là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Bang Montana, là tác giả đầu tiên. Eby và Peel cũng là đồng tác giả.
