Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mũi gặp rắc rối: các tác động sinh thái độc hại đối với biến đổi khí hậu và bệnh tật ở linh dương Saiga (S. t. tatarica)
Tóm tắt
Trong vài thập kỷ qua, sự chết hàng loạt của linh dương Saiga (Saiga t. tatarica) đã trở nên phổ biến hơn. Sự chết hàng loạt vào năm 2015 ở miền trung Kazakhstan đã ghi nhận 140.000 cá thể chết ở nhiều bầy khác nhau. Các nghiên cứu trước đây đã cho thấy độ ẩm không khí, vi khuẩn Pasteurella multocida serotype B và sốt xuất huyết do vi khuẩn gây ra là nguyên nhân chính. Tuy nhiên, có thể có những yếu tố hỗ trợ khác ảnh hưởng đến quá trình này. Ở đây, chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích dữ liệu thành phần đa biến (CoDA) để đánh giá những yếu tố khác có thể đã liên quan. Chúng tôi chỉ ra một cơ chế liên kết ô nhiễm, trong đó độ ẩm tương đối và nhiệt độ điểm sương kết hợp với các chất ô nhiễm môi trường, các yếu tố độc hại tiềm tàng (ví dụ: Hg, As), các hợp chất carbon phức tạp (ví dụ: Acetone, Toluene) và các hợp chất vô cơ (ví dụ: CHx, SO2) đã ảnh hưởng đến linh dương Saiga trong mùa sinh sản (bắt đầu và đạt đỉnh) và vào thời điểm xảy ra sự chết hàng loạt. Chúng tôi đề xuất một cơ chế cho quá trình này. Khi đến nơi sinh sản, linh dương Saiga gặp phải một sự kiện mưa đột ngột, nhiệt độ tăng đột biến và độ ẩm cao xảy ra. Vi khuẩn lây nhiễm P. multocida serotype B sau đó lây lan. Hơn nữa, các chất ô nhiễm môi trường chứa trong đất thảo nguyên được giải phóng lên không khí, tạo thành các sự kiện sương mù cục bộ, những yếu tố này kết hợp với nhau và dẫn đến sự chết hàng loạt.
Từ khóa
#linh dương Saiga #ô nhiễm môi trường #biến đổi khí hậu #Pasteurella multocida #sốt xuất huyết #sự chết hàng loạtTài liệu tham khảo
Almaganbetov, N., & Grigoruk, V. (2008). Degradation of soil in Kazakhstan: Problems and Challenges. Soil chemical pollution, risk assessment, remediation and security (pp. 309–320). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8257-3_27
Aznar, F. J., Perdiguero, D., Del Olmo, A. P., Repullés, A., Agustí, C., & Raga, J. A. (2005). Changes in epizoic crustacean infestations during cetacean die-offs: The mass mortality of Mediterranean striped dolphins Stenella coeruleoalba revisited. Diseases of Aquatic Organisms, 67(3), 239–247. https://doi.org/10.3354/dao067239
Bacharach, E., Mishra, N., Briese, T., Zody, M. C., Kembou Tsofack, J. E., Zamostiano, R., Berkowitz, A., Ng, J., Nitido, A., Corvelo, A., & Toussaint, N. C. (2016). Characterization of a novel orthomyxo-like virus causing mass die-offs of tilapia. Mbio, 7(2), 00431–00516. https://doi.org/10.1128/mbio.00431-16
Campos, P. F., Kristensen, T., Orlando, L., Sher, A., Kholodova, M. V., Götherström, A., Hofthemer, M., Drucker, D. G., Kosintsev, P., Tikhonov, A., & Baryshnikov, G. F. (2010). Ancient DNA sequences point to a large loss of mitochondrial genetic diversity in the saiga antelope (Saiga tatarica) since the Pleistocene. Molecular Ecology, 19(22), 4863–4875. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2010.04826.x
Clifford, A. B., & Witmer, L. M. (2004). Case studies in novel narial anatomy: 3) Structure and function of the nasal cavity of saiga (Artiodactyla: Bovidae: Saiga tatarica). Journal of Zoology, 264(3), 217–230. https://doi.org/10.1017/S0952836904005540
Coram, R. A., Radley, J. D., & Martill, D. M. (2017). A Cretaceous calamity? The hypsilophodon bed of the isle of wight. Southern England, Geology Today, 33(2), 66–70. https://doi.org/10.1111/gto.12182
Egozcue, J. J., Pawlowsky-Glahn, V., Mateu-Figueras, G., & Barcelo-Vidal, C. (2003). Isometric logratio transformations for compositional data analysis. Mathematical Geology, 35(3), 279–300. https://doi.org/10.1023/A:1023818214614
Fereidouni, S., Freimanis, G. L., Orynbayev, M., Ribeca, P., Flannery, J., King, D. P., Zuther, S., Beer, M., Höper, D., Kydyrmanov, A., & Karamendin, K. (2019). Mass die-off of saiga antelopes, Kazakhstan 2015. Emerging Infectious Diseases, 25(6), 1169. https://doi.org/10.3201/eid2506.180990
Fey, S. B., Siepielski, A. M., Nusslé, S., Cervantes-Yoshida, K., Hwan, J. L., Huber, E. R., Fey, M. J., Catenazzi, A., & Carlson, S. M. (2015). Recent shifts in the occurrence, cause, and magnitude of animal mass mortality events. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(4), 1083–1088. https://doi.org/10.1073/pnas.1414894112
Filzmoser, P., & Hron, K. (2009). Correlation analysis for compositional data. Mathematical Geosciences, 41(8), 905–919. https://doi.org/10.1007/s11004-008-9196-y
Frey, R., Volodin, I., & Volodina, E. (2007). A nose that roars: Anatomical specializations and behavioral features of rutting male saiga. Journal of Anatomy, 211(6), 717–736. https://doi.org/10.1111/j.1469-7580.2007.00818.x
GajdzikLaura, D. M. (2017). The perfect calm: Reoccurring mass die-offs on a remote coral atoll. Matters. https://doi.org/10.19185/matters.201707000003
Hernandez, G., Berry, T. A., Wallis, S., & Poyner, D. (2017). Temperature and humidity effects on particulate matter concentrations in a sub-tropical climate during winter. International Proceedings of Chemical, Biological and Environmental Engineering,. https://doi.org/10.7763/IPCBEE
Iztileu, A., Grebeneva, O., Otarbayeva, M., Zhanbasinova, N., Ivashina, E., & Duisenbekov, B. (2013). June Intensity of soil contamination in industrial centers of Kazakhstan. In CBU International Conference Proceedings, 1, 374–380.
Jürgensen, J., Drucker, D. G., Stuart, A. J., Schneider, M., Buuveibaatar, B., & Bocherens, H. (2017). Diet and habitat of the saiga antelope during the late Quaternary using stable carbon and nitrogen isotope ratios. Quaternary Science Reviews, 160, 150–161. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2017.01.022
Kerimray, A., Azbanbayev, E., Kenessov, B., Plotitsyn, P., Alimbayeva, D., & Karaca, F. (2020). Spatiotemporal variations and contributing factors of air pollutants in Almaty. Kazakhstan Aerosol and Air Quality Research, 20(6), 1340–1352. https://doi.org/10.4209/aaqr.2019.09.0464
Kock, R. A., Orynbayev, M., Robinson, S., Zuther, S., Singh, N. J., Beauvais, W., Morgan, E. R., Kerimbayev, A., Khomenko, S., Martineau, H. M., & Rystaeva, R. (2018). Saigas on the brink: Multidisciplinary analysis of the factors influencing mass mortality events. Science Advances, 4(1), 2314. https://doi.org/10.1126/sciadv.aao231
McKinley, J. M., Mueller, U., Atkinson, P. M., Ofterdinger, U., Jackson, C., Cox, S. F., Doherty, R., Fogarty, D., Egozcue, J. J., & Pawlowsky-Glahn, V. (2020). Investigating the influence of environmental factors on the incidence of renal disease with compositional data analysis using balances. Applied Computing and Geosciences, 6, 100024. https://doi.org/10.1016/j.acags.2020.100024
Miaud, C., Pozet, F., Gaudin, N. C. G., Martel, A., Pasmans, F., & Labrut, S. (2016). Ranavirus causes mass die-offs of alpine amphibians in the Southwestern Alps. France Journal of Wildlife Diseases, 52(2), 242–252. https://doi.org/10.7589/2015-05-113
Ministry of National Economy of the Republic of Kazakhstan Committee on Statistics, (2014). A-1 Emissions of pollutants into the atmospheric air. https://www.gov.kz/memleket/entities/economy?lang=en
Mullineaux, S. T., McKinley, J. M., Marks, N. J., Scantlebury, D. M., & Doherty, R. (2021b). Heavy metal (PTE) ecotoxicology, data review: Traditional vs a compositional approach. Science of the Total Environment, 769, 145246. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145246
Mullineaux, S. T., Redpath, S. H. A., Ogle, N., McKinley, J. M., Marks, N. J., Scantlebury, D. M., & Doherty, R. (2021a). Potentially toxic element accumulation in badgers (Meles meles): A compositional approach. Science of the Total Environment, 762, 143087. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143087
Munson, L., Terio, K. A., Kock, R., Mlengeya, T., Roelke, M. E., Dubovi, E., Summers, B., Sinclair, A. R., & Packer, C. (2008). Climate extremes promote fatal co-infections during canine distemper epidemics in African lions. PLoS ONE, 3(6), 2545. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0002545
Nadachowski, A., Lipecki, G., Ratajczak, U., Stefaniak, K., & Wojtal, P. (2016). Dispersal events of the saiga antelope (Saiga tatarica) in Central Europe in response to the climatic fluctuations in MIS 2 and the early part of MIS 1). Quaternary International, 420, 357–362. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.11.068
Pachikin, K., Erokhina, O., & Funakawa, S. (2014). Soils of Kazakhstan, their distribution and mapping In Novel Measurement and Assessment Tools for Monitoring and Management of Land and Water Resources in Agricultural Landscapes of Central Asia (pp. 519–533). Springer.
Robinson, S. (2018). Environmental conditions at saiga calving and die-off sites in Kazakhstan, 1979 to (2016). NERC Environmental Information Data Centre https://doi.org/10.5285/912ea336-ac90-418f-be6a-7ae226e167e9
Robinson, S., Milner-Gulland, E. J., Grachev, Y., Salemgareyev, A., Orynbayev, M., Lushchekina, A., Morgan, E., Beauvais, W., Singh, N., Khomenko, S., & Cammack, R. (2019). Opportunistic bacteria and mass mortality in ungulates: Lessons from an extreme event. Ecosphere, 10(6), 02671. https://doi.org/10.1002/ecs2.2671
Romano, M. D., Renner, H. M., Kuletz, K. J., Parrish, J. K., Jones, T., Burgess, H. K., Cushing, D. A., & Causey, D. (2020). Die–offs, reproductive failure, and changing at–sea abundance of murres in the Bering and Chukchi Seas in (2018). Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 181, 104877. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2020.104877
Ryan, M. J., Russell, A. P., Eberth, D. A., & Currie, P. J. (2001). The taphonomy of a Centrosaurus (Ornithischia: Certopsidae) bone bed from the dinosaur park formation (Upper Campanian), Alberta, Canada, with comments on cranial ontogeny. Palaios, 16(5), 482–506. https://doi.org/10.1669/0883-1351(2001)016%3c0482:TTOACO%3e2.0.CO;2
Sander, P. M. (1992). The norian plateosaurus bonebeds of central Europe and their taphonomy. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 93(3–4), 255–299. https://doi.org/10.1016/0031-0182(92)90100-J
Schwartz, H. L., & Gillette, D. D. (1994). Geology and taphonomy of the Coelophysis quarry, upper Triassic Chinle formation, ghost ranch. New Mexico Journal of Paleontology, 68(5), 1118–1130. https://doi.org/10.1017/S0022336000026718
Sibiryakova, O. V., Volodin, I. A., Frey, R., Zuther, S., Kisebaev, T. B., Salemgareev, A. R., & Volodina, E. V. (2017). Remarkable vocal identity in wild-living mother and neonate saiga antelopes: A specialization for breeding in huge aggregations? The Science of Nature, 104(3), 1–11. https://doi.org/10.1007/s00114-017-1433-0
Singh, N. J., Grachev, I. A., Bekenov, A. B., & Milner-Gulland, E. J. (2010). Saiga antelope calving site selection is increasingly driven by human disturbance. Biological Conservation, 143(7), 1770–1779. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2010.04.026
Till, A., Rypel, A. L., Bray, A., & Fey, S. B. (2019). Fish die-offs are concurrent with thermal extremes in north temperate lakes. Nature Climate Change, 9(8), 637–641. https://doi.org/10.1038/s41558-019-0520-y
Volodin, I. A., Sibiryakova, O. V., Kokshunova, L. E., Frey, R., & Volodina, E. V. (2014). Nasal and oral calls in mother and young trunk-nosed saiga antelopes. Saiga Tatarica. Bioacoustics, 23(2), 79–98. https://doi.org/10.1080/09524622.2013.826598
Waldschläger, K., Lechthaler, S., Stauch, G., & Schüttrumpf, H. (2020). The way of microplastic through the environment–Application of the source-pathway-receptor model. Science of the Total Environment, 713, 136584. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.136584
Wolfs, S. A. A. (2021). Assessment of the short-term effects of weather conditions on mass mortality of the saiga antelope (Saiga tatarica tatarica) in Kazakhstan Royal Veterinary College. United Kingdom.
World Health Organization (1996). Trace elements in human nutrition and health World Health Organization
Yapiyev, V., Gilman, C. P., Kabdullayeva, T., Suleimenova, A., Shagadatova, A., Duisembay, A., Naizabekov, S., Mussurova, S., Sydykova, K., Raimkulov, I., & Kabimoldayev, I. (2018). Top soil physical and chemical properties in Kazakhstan across a north-south gradient. Scientific Data, 5(1), 1–8. https://doi.org/10.1038/sdata.2018.242
Zhang, L., Cheng, Y., Zhang, Y., He, Y., Gu, Z., & Yu, C. (2017). Impact of air humidity fluctuation on the rise of PM mass concentration based on the high-resolution monitoring data. Aerosol and Air Quality Research, 17(2), 43–552. https://doi.org/10.4209/aaqr.2016.07.0296