병 생태학

Disease ecology

생태학 질병 생태학은 sub-discipline 메커니즘, 문양들, 그리고 host-pathogen 상호 작용, 특히 전염병의 영향한다.[1]예를 들어, 얼마나 기생충을 통해 동물 수와 지역 사회에 영향을 미치고를 검토한다.[1][2]질병의 자연 환경 내의 흐름을 연구함으로써, 과학자들 더 잘 우리 환경 내에서 변화 어떻게 병원 균, 그리고 다른 질병들, 여행을 형성할 수 있어 이해하려는 질문이었습니다.[2]따라서, diseases 생태학 생태학적 상호 작용과 질병 진화의 관계를 이해하려고 한다.[2]새로운 그리고(야생 동물과 인간에게 감염되지) 국민의 건강, 생태계 건강, 그리고 생물 다양성에 영구적인 영향을 줄 수 있다 전례 없는 속도로 증가하고 있는 전염병의 맹주 자리를 드러내고 있다.[3]

질병 확산에 영향을 미치는 요인

기생충 감염은 특정 전염병과 함께 특정 개인과 [4]개체군에 심각한 건강상의 영향을 미칠 수 있는 야생 동물에 존재한다.지속적인 숙주-기생충 상호작용은 질병 생태학을 보존 [4]생태학에서 매우 중요하게 만든다.

생태적 요인

질병의 지속성과 확산을 결정할 수 있는 생태학적 요인은 개체수, 밀도, [4]구성이다.숙주 개체군의 크기는 숙주-기생충 상호작용의 맥락에서 중요하다. 왜냐하면 질병의 확산은 기생 상호작용을 지속하기에 충분히 큰 숙주 개체군을 필요로 하기 때문이다.전체 인구의 건강(및 약화된 인구 구성원의 규모)은 또한 기생충과 질병이 [4]구성원들 사이에서 전염되는 방식에 영향을 미칠 것이다.또한 생태계의 경쟁포식 동태는 잠재적인 호스트의 밀도에 영향을 미쳐 [4]질병의 확산을 제한하거나 전파할 수 있습니다.

프레데터-프라이 상호작용

어떤 경우에는 기생충이 동물을 약화시키면 포식자에게 [5]더 쉬운 먹잇감이 될 것이다.때때로 포식자들은 병들거나 감염된 먹이를 먹기를 선호할 것이다. 비록 그들이 기생충을 가지고 있지만,[5] 그것은 기회가 약하기 때문이다.포식자가 없다면 먹이 종은 관리 가능한 수를 초과할 가능성이 높기 때문에 먹이 [6]개체군 전체에 병원균이 빠르게 퍼지게 됩니다.낮은 포식도로 [7]인해 감염된 개인을 제거하지 않으면 사용 가능한 호스트 수가 증가합니다.하지만, 포식자 먹이가 이전에 휴면 상태였던 병원체를 교란시켜 그렇지 않았다면 [8]발생하지 않았을 전염병으로 이어질 수 있는 상황들이 있다.일부 기생충은 숙주가 소비될 때 생존할 수 있으며 이는 질병의 확산을 [9]지속할 수 있는 포식자의 배설물에 기생충이 분포하게 된다.

기생

질병 생태계에서 기생충은 많은 서식지가 질병 매개체이기 때문에 기능을 하는 방식을 형성할 수 있기 때문에 중요하다.이러한 질병들은 사건의 시기, 생물 지구 화학적 순환, 그리고 심지어 [10]서식지의 에너지 흐름을 바꿀 수 있다.기생충은 개체수 증가와 종의 번식을 제한할 수 있으며 이는 [11]생태계의 균형 변화를 가져올 수 있다.기생충이 시스템에 영향을 미치는 다른 방법은 영양주기를 통해서이다.기생충은 숙주와의 관계와 숙주의 [12]식단을 통해 시스템 내 요소들의 불균형을 만들어 낼 수 있다.

생물학적 요인

질병의 지속성을 결정할 수 있는 생물학적 요인에는 모집단 내 개인의 수준(단일 유기체)[4]에 관련된 매개변수가 포함된다.성별 차이는 질병 전염에 널리 퍼져 있는 것으로 밝혀졌다.예를 들어, 수컷 미국 밍크는 더 크고 더 넓은 거리를 이동하기 때문에 기생충과 질병에 더 쉽게 접촉할 수 있습니다.숙주 종의 나이는 질병의 전염 속도에 추가적으로 영향을 미칠 수 있다.젊은 층은 아직 집단 면역력을 얻지 못했기 때문에 기생충 [4]감염에 더 취약하다.

인위적 요인

질병 확산의 인위적 요인은 [4]인간에 의한 보존 목적을 위한 야생동물의 도입 또는 전이를 통해 발생할 수 있다.게다가, 인간의 활동은 질병이 자연 [4]환경을 통해 이동하는 방식을 바꾸고 있다.

인위적 인자와 관련하여

인간은 "신비한 종족 연합"[13]이라고 알려진 것을 만들어냄으로써 질병이 어떻게 확산되는지에 강한 영향을 미치고 있다.세계화는 주로 세계 여행과 무역을 통해 병원균과 다른 종들이 [13][14][15]이전보다 더 많이 접촉하는 시스템을 만들었다.서식지 파편화와 도로 건설을 포함한 생태학적 혼란은 자연경관을 악화시키고,[14] 최근 전 세계 감염병의 출현과 재발생의 동인으로 연구되어 왔다.과학자들은 서식지 파괴와 생물 다양성 상실이 인간이 아닌 질병을 매개로 하는 질병의 빠른 확산에 영향을 미치는 주요 원인들 중 일부라고 추측했다.병원체 전염 능력을 약화시키는 포식자의 상실은 질병 [14]전염률을 높일 수 있다.기생충과 그와 관련된 질병이 지구 기온 상승과 함께 위도가 높은 곳으로 이동할 수 있기 때문에 인간의 인위적인 기후 변화는 문제가 되고 있다.따라서 새로운 질병은 이전에는 특정 [13]병원균과 접촉하지 않았던 집단을 감염시킬 수 있다.

도시화와 생물 다양성 손실

CN타워에서 본 캐나다 토론토 도시 스프롤 현상

도시화는 토지 이용의 주요 변화 중 하나로, 도시에 거주하는 지역 및 인구의 증가로 정의되며,[16] 인간이 사용하기 위한 건축물의 인공적인 경관을 만든다.2025년까지 전 세계 인구의 65% 이상이 도시에 거주하면서, 도시화의 생태적 영향은 주로 생물 다양성의 감소로 정의되는 생물 [16]다양성의 손실에 초점을 맞추고 있다.경험적 증거로 과학자들은 생물다양성 손실이 인간, 야생동물, 그리고 특정 식물 [17]종에 대한 질병 전염의 증가와 질병 심각성의 악화와 관련이 있다는 것을 이해하고 있다.전 세계적으로 생물다양성이 상실됨에 따라, 가장 먼저 멸종되는 것은 종종 더 크고 느리게 번식하는 동물 종이다.이것은 더 작고, 더 적응력 있고, 빠르게 번식하는 종을 [18]풍부하게 만든다.연구에 따르면 이 작은 종들은 병원균을 옮기고 [18]전염시킬 가능성이 더 높은 것으로 나타났다.

침습종

세계화, 특히 세계 무역과 여행은 비토종 종들의 [15]전 세계적인 확산을 촉진했다.새롭게 도입된 외래종은 토종들의 [19]지역적 그리고 지역적 멸종을 통해 생태학적 역학관계를 변화시킬 수 있는 능력을 가지고 있다.이것은 토종 [19]종의 풍부함과 풍요로움을 포함한 생태계의 변화를 촉진할 수 있다.새로운 침입종과 그들이 잠재적으로 옮기는 질병은 환경으로 탈출하여 사람들이 의존하는 기존의 자연 생태계와 생태계 서비스를 바꿀 수 있습니다. 수질과 영양소의 [19]가용성을 포함해서요.

서식지의 단편화

고속도로는 가장자리 효과를 증가시키고 질병 확산을 촉진하는 서식지 분열을 일으킬 수 있다.

급격한 도시화에 따른 자연 생태계와 야생동물의 침해는 인간을 동물을 [20]옮기는 다양한 질병에 노출시킨다.서식지 조각화는 가장자리 효과를 증가시키고 질병 [21]전염을 증가시킬 수 있는 다른 공동체, 벡터 및 병원체 간의 접촉을 증가시킨다.2013년부터 2015년 사이에 서아프리카에서 에볼라 바이러스 질병(EDB)이 삼림 벌채와 서식지 [22]악화로 인해 발생했다는 주장이 있다.이 경우, 알뜰박쥐와 식충박쥐 종은 숲이 적었고, 이 박쥐 종들과 밀집한 인간 [22]거주지 사이의 장벽이 되었다.에볼라 바이러스의 전염은 에볼라균을 옮기는 박쥐 종과 사람이 직접 접촉해 자연 [22]생태계를 잠식한 것으로 추정된다.

기후 변화

과학자들은 벡터 유전병이 날씨[23]기후 변화에 민감하다고 생각해 왔다.환경에서 벡터를 운반하는 질병의 풍부함은 온도, 상대습도, 물의 가용성을 포함한 여러 요인에 의해 좌우되며, 이는 생식 과정과 [23]벡터 운반의 성공에 필요한 모든 요인이다.기후 변화 예측에는 기온 상승과 적절한 서식지를 만들고 병원체 운반 [24]종의 전반적인 생존율과 적합성을 높일 수 있는 강우 패턴의 변화가 포함된다.기후가 따뜻해지면 병원균과 기생충은 본래의 지리적 범위를 더 높은 위도로 옮기기 시작할 수 있고 그들이 사전에 [25]상호작용하지 않은 숙주 종들을 감염시킬 수 있다.강우 패턴의 변화는 [24]벡터를 운반하는 질병의 존재를 추가로 나타낼 수 있다.예를 들어, 모기는 말라리아와 림프 필라리아증 [24]같은 질병을 퍼뜨린다.모기를 통한 림프 필라리아증의 분포는 생존 가능한 모기 번식 서식지의 지표인 토양 수분 함량을 보고 결정할 수 있습니다.기온과 강수 패턴이 변화함에 따라 토양 수분 수준과 그에 상응하는 모기 [24]개체 수도 변화할 것입니다.

기후 변화가 전 세계의 생태계를 계속 교란함에 따라, 기후 변화가 [26]질병에 미치는 구체적인 영향에 따라 인간과 비인간 모두 질병에 더 취약해지거나 덜 취약해질 수 있다.기후변화의 주제와 그것이 질병에 미치는 영향은 보건 전문가들과 기후변화 과학자들, 특히 말라리아와 다른 매개체에 의해 전염되는 인간의 [27][1]질병과 관련하여 점점 더 많은 관심을 끌고 있다.좀 더 구체적으로 말하면, 기후 변화는 [28]전염의 계절을 연장하고 기온과 강우량 증가로 인해 번식 장소를 더 많이 만들어 말라리아 전염에 영향을 미칠 수 있다.말라리아 전염과 다른 매개체에 의해 전염되는 인간 질병의 증가는 적절한 치료를 받지 않는 지역사회와 [28][29]이러한 질병에 노출되지 않은 사람들에게 엄청난 영향을 미칠 수 있다.

열대, 북부 온대 및 북극에 대하여

기후 변화가 기온에 미치는 영향은 [30]위도와 함께 증가할 것으로 생각된다.이것은 북부 온대 지역이 열대 [30]지역보다 더 많은 온도 변화를 겪게 된다는 것을 의미한다.열대지대는 기후 변화가 적기 때문에 열대지대의 생물들은 지속적인 [30]기후에 적응하고 있다.따라서, 기후의 약간의 교란은 열대 [30]지역의 유기체들에게 극적으로 영향을 미칠 수 있다.기후 변화는 유기체의 생식 [26]주기를 연장함으로써 유기체에 영향을 미칠 수 있다.게다가, 기후 변화는 병원균이 열대지대를 넘어 확장하도록 허용하고, 새로운 [29]병원균의 유입으로 인해 종에 큰 영향을 끼친다.이러한 영향을 받는 종에는 인간과 [29]가축이 포함된다.

북부 온대와 북극의 변화도 예상된다.[30]구체적으로 말하면, 기후 변화가 위도에 따라 기온에 미치는 영향은 위도에 따라 증가하기 때문에 북부 온대 지역의 온도는 상승하고 북극의 온도는 [30]더욱 상승할 것으로 예상된다.열대 지역처럼, 북부 온대 지역과 북극의 기후 변화 또한 종들이 본래의 [29]틈새를 벗어나게 만들 수 있습니다.예를 들어, 기후 변화로 인해 고라니[29]순록과 같은 다른 종들과 겹치는 지역에서 북쪽으로 이동하게 되었다.고라니가 움직일 때, 그들은 새로운 병원균을 이 지역에 유입시켜 순록에게 해를 [29]끼친다.

질병 생태 모델링 및 예측

기후 변화가 [29]질병에 미치는 영향을 예측할 때 수많은 접근법이 있다.정적 접근법은 기후 변화가 [29]벡터에 어떤 영향을 미치는지 알아내기 위해 재생률을 사용합니다.정적 어프로치의 사용 예로는 [26]MIASMA라고 하는 프로세스 베이스의 모델을 들 수 있다.이 모델은, 다른 기후 변화 시나리오와 [26]벡터의 재생율과의 관계를 탐구한다.이 모델은 아프리카 고지대에서 [31]모기의 발달과 먹이의 미래를 예측하기 위해 특별히 사용되어 왔다.또한, 이 모델을 사용하여 물린 모기 개체 수를 알아낼 수 있어 [26]뎅기열과 같은 질병을 예측할 수 있습니다.

또 다른 접근법에는 공정 기반 [26]모형과 달리 관측치에 의존하는 통계 기반 모형이 있습니다.이러한 유형의 모델의 예로는 CLIMEX가 있습니다. CLIMEX는 기후 [26]요인을 설명하면서 벡터 종을 지리적 위치에 매핑합니다.이 접근법에는 [26]제한이 있습니다.CLIMEX는 벡터 [26]종에 영향을 미치는 모든 요인을 포함하지 않는다.

시계열 모델을 사용하여 기후 변화가 질병 [29]역학을 어떻게 수정하는지 확인할 수도 있습니다.그러나 이 접근법에는 단점이 있습니다. 시계열 [29]모델을 사용하여 동시에 관찰할 수 있는 위치와 병원균의 수는 한정되어 있습니다.

ENSO(El Nioo Southern Wequencing)의 예측도 [32]질병을 예측하는 데 도움이 될 수 있다.ENSO 이벤트는 서부 열대 태평양의 온도를 낮추고 중부 및 동부 열대 태평양의 온도를 높여서 강한 비와 [26]폭풍을 일으킬 수 있습니다.ENSO로 인한 기후 변화는 질병의 역학관계에 영향을 미칠 수 있고 인간이 사용하는 [32][26]수원에 영향을 미칠 수 있다.예를 들어 1991년 페루에서 콜레라가 재발한 것은 엘니뇨 사건이 발생한 [32]것과 같은 시기였다.ENSO 사건은 초기에 예측할 수 있으므로 ENSO를 예측함으로써 질병 전염 정점에 대한 예측을 발생 [32][26]2개월 전까지 할 수 있다.

질병 생태학에서 주목할 만한 예

진드기는 라임병의 매개체이다.
외양간올빼미는 웨스트 나일 바이러스의 숙주종이다.

말라리아

말라리아는 주로 사하라 이남 아프리카에 위치한 암컷 아노펠레스 모기에 의해 전염되는 질병으로 오랫동안 지속되어온 공중 보건 문제입니다.[33]그것은 기후 요인에 의해 강하게 규제되는 질병이기 때문에 기후 변화는 [34][35]질병의 전염에 현저한 영향을 미칠 것이다.온도가 따뜻해지면 암컷 모기의 내장 안에 있는 플라스모듐 기생충의 번식 단계가 완성됩니다.[34]이것은 암컷 모기가 수명이 [34]다하기 전에 전염성을 갖게 할 것이다.강수량은 또한 말라리아의 번식 및 전염에 중요한 요소이며, 기후 변화가 규칙적인 강수 패턴에 영향을 미치면서, 연구들은 [35]기후 변화의 직접적인 결과로 모기 번식 가능성이 증가할 수 있다는 것을 발견했다.

라임병

라임병은 미국과 유럽 전역에서 가장 흔한 진드기 매개 질환으로,[36] 유럽에서는 476,000명, 미국에서는 200,000명의 환자가 발생하는 것으로 추산된다.최근 연구들은 캐나다 남부에서 라임병을 [37]옮기는 원인이 되는 진드기 벡터 Ixodes scapularis 고향 범위 확장으로 라임병의 위험이 증가한다는 결론을 내렸다.기후 변화는 더 온화한 겨울을 만들고 봄과 가을의 [38]계절을 연장시킨다.이것은 진드기가 더 높은 위도에서 [38]잘 자랄 수 있는 쾌적한 서식지를 만듭니다.라임병의 인체 감염은 온타리오, 퀘벡, 매니토바, 노바스코샤 [37]등 캐나다 남부 일부 지역에서 점차 두드러지고 있다.캐나다의 출판된 연구에 따르면, 철새를 통한 벡터 도입과 사슴 개체 [37]밀도를 포함한 다른 환경적 요인이 견갑상선충 서식지의 확장에 기여하고 있다.

서나일바이러스

웨스트 나일 바이러스는 모기와 독수리, , , [39]올빼미를 포함한 맹금류 사이에서 전염된다.미국에서는 [40]벡터를 운반하는 두 가지 질병에 대한 기후 변화의 영향으로 인해 웨스트 나일 바이러스가 뉴욕과 코네티컷에서 점점 더 많이 연구되고 있다.기후 변화는 두 모기 벡터(C. pipiensC. quinquefasciatus) 사이의 교배를 촉진하고 있으며, 이는 잡종이 질병을 전염시키는 데 더 효과적이고 다른 기후 [40]조건에 대한 적응성을 증가시킨다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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참고 문헌