Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khả năng chịu lạnh của ba giống Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) dưới các kịch bản nhiệt độ không đổi và thay đổi
Tóm tắt
Aedes albopictus, một vectơ của nhiều virus và sán dây, đã được xác định phân bố tại 20 quốc gia ở châu Âu, chủ yếu là các vùng cận nhiệt đới. Việc tiếp tục thích ứng với điều kiện khí hậu ở các khu vực ôn đới có thể dẫn đến sự mở rộng sang các quốc gia Bắc Âu hơn, tạo ra nguy cơ gia tăng về lây truyền các tác nhân bệnh truyền qua muỗi trên một diện tích rộng lớn hơn. Dựa trên các nghiên cứu trước đây cho thấy Ae. albopictus có khả năng tồn tại qua mùa đông ở Đức, nghiên cứu này nhằm xác định chính xác hơn giới hạn sinh thái của chúng trong việc chịu đựng nhiệt độ thấp. Trứng của ba giống Aedes albopictus khác nhau (nguồn gốc nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới) được nuôi cấy với hai loại: không trải qua trạng thái ngưng phát triển và được kích thích trải qua trạng thái ngưng phát triển, đã được tiếp xúc với bốn chế độ nhiệt độ không đổi và ba chế độ nhiệt độ dao động trong suốt một ngày trong tối thiểu 2 đến tối đa 30 ngày. Tỷ lệ nở của ấu trùng sau khi trứng chịu lạnh được coi là chỉ số của khả năng chịu lạnh. Các thí nghiệm cho thấy giống Aedes albopictus nhiệt đới có khả năng chịu lạnh thấp hơn so với giống cận nhiệt đới và ôn đới. Trứng của tất cả các giống đều có khả năng sống sót ở nhiệt độ không đổi thấp nhất là -5 °C trong thời gian tiếp xúc 30 ngày, trong khi nhiệt độ không đổi thấp nhất -10 °C được chịu đựng trong 2 ngày đối với giống nhiệt đới và 10 và 20 ngày đối với các giống cận nhiệt đới và ôn đới. Ở nhiệt độ dao động, cả hai giống cận nhiệt đới và ôn đới đều biểu hiện sự nở trứng dưới tất cả các chế độ nhiệt độ, ngay cả với nhiệt độ tối thiểu -10 °C, trong khi giống nhiệt đới ngừng nở sau thời gian tiếp xúc 30 ngày ở chế độ nhiệt độ có nhiệt độ tối thiểu -10 °C. Các phân tích cho thấy rằng nhiệt độ đóng vai trò chủ yếu trong việc giải thích tỷ lệ nở của trứng. Tình trạng trứng có ở trạng thái ngưng phát triển hay không không có ảnh hưởng đáng kể, mặc dù kết quả chỉ ra một khả năng chịu lạnh cao hơn một chút của trứng trong trạng thái ngưng phát triển ở -10 °C. Cần phải tiếp tục kỳ vọng rằng các giống cận nhiệt đới và ôn đới của Ae. albopictus có khả năng chịu đựng mùa đông phổ biến ở châu Âu trung tâm và có thể thiết lập tại nhiều bộ phận đáng kể của lục địa.
Từ khóa
#Aedes albopictus #chịu lạnh #giống muỗi #môi trường ôn đới #mùa đông châu ÂuTài liệu tham khảo
Nawrocki S, Hawley W. Estimation of the northern limits of distribution of Aedes albopictus in North America. J Am Mosq Control Assoc. 1987;3:314–7.
Delatte H, Desvars A, Bouétard A, Bord S, Gimonneau G, Vourc’h G, et al. Blood-feeding behavior of Aedes albopictus, a vector of chikungunya on La Réunion. Vector Borne Zoonot Dis. 2010;10:249–58.
Moore CG, Mitchell CJ. Aedes albopictus in the United States: ten-year presence and public health implications. Emerg Infect Dis. 1997;3:329–34.
Gratz N. Critical review of the vector status of Aedes albopictus. Med Vet Entomol. 2004;18:215–27.
Paupy C, Delatte H, Bagny L, Corbel V, Fontenille D. Aedes albopictus, an arbovirus vector: from the darkness to the light. Microbes Infect. 2009;11:1177–85.
Rezza G, Nicoletti L, Angelini R, Romi R, Finarelli A, Panning M, et al. Infection with chikungunya virus in Italy: an outbreak in a temperate region. Lancet. 2007;370:1840–6.
Gjenero-Margan I, Aleraj B, Krajcar D, Lesnikar V, Klobučar A, Pem-Novosel I, et al. Autochthonous dengue fever in Croatia, August-September 2010. Euro Surveill. 2011;16:19805.
Delisle E, Rousseau C, Broche B, Leparc-Goffart I, L’Ambert G, Cochet A, et al. Chikungunya outbreak in Montpellier, France, September to October 2014. Euro Surveill. 2015;20:21108.
Succo T, Leparc-Goffart I, Ferré JB, Roiz D, Broche B, Maquart M, et al. Autochthonous dengue outbreak in Nîmes, south of France, July to September 2015. Euro Surveill. 2016;21:30240.
Calba C, Guerbois-Galla M, Franke F, Jeannin C, Auzet-Caillaud M, Grard G, et al. Preliminary report of an autochthonous chikungunya outbreak in France, July to September 2017. Euro Surveill. 2017;22:17–00647.
Venturi G, Di Luca M, Fortuna C, Remoli ME, Riccardo F, Severini F, et al. Detection of a chikungunya outbreak in central Italy, August to September 2017. Euro Surveill. 2017;22:17–00646.
ECDC. Local transmission of dengue fever in France and Spain - 2018. Rapid risk assessment 22 October 2018. https://www.ecdc.europa.eu/sites/portal/files/documents/08-10-2018-RRA-Dengue-France.pdf. Accessed 20 May 2020.
Aranda C, Martínez MJ, Montalvo T, Eritja R, Navero-Castillejos J, Herreros E, et al. Arbovirus surveillance: first dengue virus detection in local Aedes albopictus mosquitoes in Europe, Catalonia, Spain, 2015. Euro Surveill. 2018;23:1700837.
Scholte EJ, Schaffner F. Waiting for the tiger: establishment and spread of the Aedes albopictus mosquito in Europe. In: Takken W, Knols B, editors. Emerging pests and vector-borne diseases in Europe. Wageningen: Wageningen Academic Publishers; 2007. p. 241–60.
Adhami J, Murati N. Prani e mushkonjës Aedes albopictus në shqipëri. Revista Mjekësore. 1987;1:13–6.
Knudsen A, Romi R, Majori G. Occurrence and spread in Italy of Aedes albopictus, with implications for its introduction into other parts of Europe. J Am Mosq Control Assoc. 1996;12:177–83.
Medlock J, Hansford K, Versteirt V, Cull B, Kampen H, Fontenille D, et al. An entomological review of invasive mosquitoes in Europe. Bull Entomol Res. 2015;105:637–63.
Robert V, Günay F, Le Goff G, Boussès P, Sulesco T, Khalin A, et al. Distribution chart for Euro-Mediterranean mosquitoes (western Palaearctic region). J Eur Mosq Control Assoc. 2019;37:1–28.
Kampen H, Schuhbauer A, Walther D. Emerging mosquito species in Germany—a synopsis after 6 years of mosquito monitoring (2011–2016). Parasitol Res. 2017;116:3253–63.
Vaux AGC, Dallimore T, Cull B, Schaffner F, Strode C, Pflüger V, et al. The challenge of invasive mosquito vectors in the UK during 2016–2018: a summary of the surveillance and control of Aedes albopictus. Med Vet Entomol. 2019;33:443–52.
Osório HC, Zé-Zé L, Neto M, Silva S, Marques F, Silva AS, et al. Detection of the invasive mosquito species Aedes (Stegomyia) albopictus (Diptera: Culicidae) in Portugal. Int J Environ Res Public Health. 2018;15:820.
Pluskota B, Storch V, Braunbeck T, Beck M, Becker N. First record of Stegomyia albopicta (Skuse) (Diptera: Culicidae) in Germany. Eur Mosq Bull. 2008;26:1–5.
Werner D, Kronefeld M, Schaffner F, Kampen H. Two invasive mosquito species, Aedes albopictus and Aedes japonicus japonicus, trapped in south-west Germany, July to August 2011. Euro Surveill. 2012;17:20067.
Kampen H, Kronefeld M, Zielke D, Werner D. Further specimens of the Asian tiger mosquito Aedes albopictus (Diptera, Culicidae) trapped in southwest Germany. Parasitol Res. 2013;112:905–7.
Becker N, Geier M, Balczun C, Bradersen U, Huber K, Kiel E, et al. Repeated introduction of Aedes albopictus into Germany, July to October 2012. Parasitol Res. 2013;112:1787–90.
Werner D, Kampen H. Aedes albopictus breeding in southern Germany, 2014. Parasitol Res. 2015;114:831–4.
Walther D, Scheuch D, Kampen H. The invasive Asian tiger mosquito Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) in Germany: local reproduction and overwintering. Acta Trop. 2017;166:186–92.
Becker N, Schön S, Klein AM, Ferstl I, Kizgin A, Tannich E, et al. First mass development of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) - its surveillance and control in Germany. Parasitol Res. 2017;116:847–58.
Kuhlisch C, Kampen H, Walther D. The Asian tiger mosquito Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) in central Germany: surveillance in its northernmost distribution area. Acta Trop. 2018;188:78–85.
Fischer D, Thomas SM, Niemitz F, Reineking B, Beierkuhnlein C. Projection of climatic suitability for Aedes albopictus Skuse (Culicidae) in Europe under climate change conditions. Glob Planet Change. 2011;78:54–64.
Caminade C, Medlock JM, Ducheyne E, McIntyre KM, Leach S, Baylis M, et al. Suitability of European climate for the Asian tiger mosquito Aedes albopictus: recent trends and future scenarios. J R Soc Interface. 2012;9:2708–17.
Kraemer MU, Sinka ME, Duda KA, Mylne AQ, Shearer FM, Barker CM, et al. The global distribution of the arbovirus vectors Aedes aegypti and Ae. albopictus. eLife. 2015;4:e08347.
Thomas SM, Tjaden N, Frank C, Jaeschke A, Zipfel L, Wagner-Wiening C, et al. Areas with high hazard potential for autochthonous transmission of Aedes albopictus-associated arboviruses in Germany. Int J Environ Res Public Health. 2018;15:1270.
Denlinger DL, Armbruster PA. Mosquito diapause. Annu Rev Entomol. 2014;59:73–93.
Hong H, Shim J, Young H. Hibernation studies of forest mosquitoes in Korea. Korean J Entomol. 1971;1:13–6.
Tauber MJ, Tauber CA, Masaki S. Seasonal adaptations of insects. New York: Oxford University Press; 1986.
Lacour G, Chanaud L, L’Ambert G, Hance T. Seasonal synchronization of diapause phases in Aedes albopictus (Diptera: Culicidae). PLoS ONE. 2015;10:e0145311.
Hawley WA, Reiter P, Copeland RS, Pumpuni CB, Craig GB. Aedes albopictus in North America: probable introduction in used tires from northern Asia. Science. 1987;236:1114–6.
Mori A, Oda T, Wada Y. Studies on the egg diapause and overwintering of Aedes albopictus in Nagasaki. Trop Med. 1981;23:79–90.
Pumpuni C, Knepler J, Craig JG. Influence of temperature and larval nutrition on the diapause inducing photoperiod of Aedes albopictus. J Am Mosq Control Assoc. 1992;8:223–7.
Hanson SM, Craig GB. Cold acclimation, diapause, and geographic origin affect cold hardiness in eggs of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae). J Med Entomol. 1994;31:192–201.
Thomas SM, Obermayr U, Fischer D, Kreyling J, Beierkuhnlein C. Low-temperature threshold for egg survival of a post-diapause and non-diapause European aedine strain, Aedes albopictus (Diptera: Culicidae). Parasit Vectors. 2012;5:100.
Hanson SM, Craig GB. Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) eggs: field survivorship during northern Indiana winters. J Med Entomol. 1995a;32:599–604.
Mogi M. Variation in cold hardiness of nondiapausing eggs of nine Aedes (Stegomyia) species (Diptera: Culicidae) from eastern Asia and Pacific islands ranging from the tropics to the cool-temperate zone. J Med Entomol. 2011;48:212–22.
Delatte H, Gimonneau G, Triboire A, Fontenille D. Influence of temperature on immature development, survival, longevity, fecundity, and gonotrophic cycles of Aedes albopictus, vector of chikungunya and dengue in the Indian Ocean. J Med Entomol. 2009;46:33–41.
Tippelt L, Werner D, Kampen H. Tolerance of three Aedes albopictus strains (Diptera: Culicidae) from different geographical origins towards winter temperatures under field conditions in northern Germany. PLoS ONE. 2019;14:e0219553.
Imai C, Maeda O. Several factors effecting on hatching of Aedes albopictus eggs. Jap J Sanit Zool. 1976;27:363–72.
Mogi M. Variation in oviposition, hatch rate and setal morphology in laboratory strains of Aedes albopictus. Mosq News. 1982;42:196–201.
Fields PG, McNeil JN. The cold-hardiness of Ctenucha virginica (Lepidoptera: Arctiidae) larvae, a freezing-tolerant species. J Insect Physiol. 1988;34:269–77.
Layne JR Jr, Blakeley DL. Effect of freeze temperature on ice formation and long-term survival of the woolly bear caterpillar (Pyrrharctia isabella). J Insect Physiol. 2002;48:1133–7.
Navarro D. Learning statistics with R: a tutorial for psychology students and other beginners (version 0.5). Adelaide: University of Adelaide; 2013.
Wickham H. ggplot2: elegant graphics for data analysis. Heidelberg: Springer-Verlag; 2016.
Kassambara A. ggpubr: ‘ggplot2’ based publication ready plots. 2019. https://rpkgs.datanovia.com/ggpubr/. Accessed 20 May 2020.
Hornik K, Zeileis A, Meyer D. The strucplot framework: visualizing multi-way contingency tables with vcd. J Stat Softw. 2006;17:1–48.
Hanson SM, Craig GB. Field overwinter survivorship of Aedes albopictus eggs in Japan. J Am Mosq Control Assoc. 1995b;11:354–7.
Hawley W, Pumpuni C, Brady R, Craig G Jr. Overwintering survival of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) eggs in Indiana. J Med Entomol. 1989;26:122–9.
Black WC, Ferrari JA, Rai KS, Sprenger D. Breeding structure of a colonising species: Aedes albopictus (Skuse) in the United States. Heredity. 1988;60:173–81.
Ochieng’-Odero J. Does adaptation occur in insect rearing systems, or is it a case of selection, acclimatization and domestication? Int J Trop Insect Sci. 1994;15:1–7.
Medley KA, Westby KM, Jenkins DG. Rapid local adaptation to northern winters in the invasive Asian tiger mosquito Aedes albopictus: a moving target. J Appl Ecol. 2019;56:2518–27.
Bartlett A. Genetic changes during insect domestication. In: King E, Leppla N, editors. Advances and challenges in insect rearing. New Orleans: United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service; 1984. p. 2–8.
Kreß A, Oppold AM, Kuch U, Oehlmann J, Müller R. Cold tolerance of the Asian tiger mosquito Aedes albopictus and its response to epigenetic alterations. J Insect Physiol. 2017;99:113–21.
Jass A, Yerushalmi GY, Davis HE, Donini A, MacMillan HA. An impressive capacity for cold tolerance plasticity protects against ionoregulatory collapse in the disease vector, Aedes aegypti. J Exp Biol. 2019;222:jeb214056.
Zheng ML, Zhang DJ, Damiens DD, Lees RS, Gilles JR. Standard operating procedures for standardized mass rearing of the dengue and chikungunya vectors Aedes aegypti and Aedes albopictus (Diptera: Culicidae)—II—egg storage and hatching. Parasit Vectors. 2015;8:348.
Cohen J. Statistical power analysis for the behavioral sciences. 2nd ed. New York: Erlbaum; 1988.
Waldock J, Chandra NL, Lelieveld J, Proestos Y, Michael E, Christophides G, et al. The role of environmental variables on Aedes albopictus biology and chikungunya epidemiology. Pathog Glob Health. 2013;107:224–41.
Kobayashi M, Nihei N, Kurihara T. Analysis of northern distribution of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) in Japan by geographical information system. J Med Entomol. 2002;39:4–11.
Wu F, Liu Q, Lu L, Wang J, Song X, Ren D. Distribution of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) in northwestern China. Vector Borne Zoonot Dis. 2011;11:1181–6.
DWD (German Weather Service). Monatlicher Klimastatus Deutschland Januar 2019. Monatlicher Klimastatus Deutschland Januar 2019. DWD, Geschäftsbereich Klima und Umwelt. 2019. www.dwd.de/DE/derdwd/bibliothek/fachpublikationen/selbstverlag/selbstverlag_node.html. Accessed 20 May 2020.
Kaspar F, Friedrich K. 2019 global zweitwärmstes Jahr: Temperaturentwicklung in Deutschland im globalen Kontext. DWD (German Weather Service). 2020. https://www.dwd.de/DE/leistungen/besondereereignisse/temperatur/20200128_vergleich_de_global.pdf?__blob=publicationFile&v=2. Accessed 20 May 2020.
Jylhä K, Fronzek S, Tuomenvirta H, Carter TR, Ruosteenoja K. Changes in frost, snow and Baltic sea ice by the end of the twenty-first century based on climate model projections for Europe. Clim Change. 2008;86:441–62.
Kodra E, Steinhaeuser K, Ganguly AR. Persisting cold extremes under 21st-century warming scenarios. Geophys Res Lett. 2011;38:L08705.
Pluskota B, Jöst A, Augsten X, Stelzner L, Ferstl I, Becker N. Successful overwintering of Aedes albopictus in Germany. Parasitol Res. 2016;115:3245–7.