Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình hóa ảnh hưởng của sự liên kết giữa các loài và các tham số vô sinh đến sự phong phú của các loài muỗi trong một vùng đất ngập nước Địa Trung Hải
Tóm tắt
Gần đây, đã có báo cáo về các đợt bùng phát virus West Nile ở miền nam Tây Ban Nha, một khu vực có các môi trường sinh thái quan trọng cho các loài chim di cư. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phân tích vai trò của sự liên kết giữa các loài và các tham số vô sinh đối với sự phong phú của bảy loài muỗi tại Công viên Quốc gia Doñana, Tây Ban Nha. Chúng tôi đã áp dụng Mô hình Phân bố Loài Kết hợp (JSDM), sử dụng phương pháp Mô hình hóa theo dư lượng của Các cộng đồng Loài để đồng thời mô hình hóa tác động của loại môi trường sống, chỉ số thực vật được chuẩn hóa, chu kỳ thủy văn, khoảng cách đến các con sông, nhiệt độ bề mặt đất và sự phong phú của bảy loài muỗi. Chúng tôi đã tạo ra ba mô hình với các tham số khác nhau và đánh giá tác động của các tham số vô sinh cũng như sự liên kết giữa các loài, điều này được coi là đại diện cho các tương tác giữa các loài. Các mô hình của chúng tôi đã ước tính phản ứng riêng của cộng đồng muỗi đối với các tham số vô sinh. Một sự liên kết tích cực đã được xác định trong cộng đồng Culex với các tương tác sinh học tiềm năng. Tuy nhiên, Ochlerotatus caspius, Ochlerotatus detritus và Anopheles atroparvus không có liên kết thống kê đáng kể với nhau và với các loài Culex sau khi đã tính đến tác động của các tham số vô sinh. Chúng tôi cũng phát hiện rằng các liên kết giữa các loài tiềm năng được ước tính ở các địa điểm cụ thể và các tham số vô sinh đã ảnh hưởng đến dự đoán mô hình cho mức độ phong phú trung bình của các loài muỗi. JSDM sẽ cho phép dự đoán không gian về sự phong phú của từng loài muỗi, điều này là một tham số quan trọng cho các mô hình dịch tễ học. Suy diễn JSDM về sự liên kết giữa các loài rất quan trọng vì sự săn mồi, cạnh tranh và hỗ trợ ảnh hưởng đến sự phân bố và độ phong phú của các loài khác nhau.
Từ khóa
#động vật hoang dã #môi trường sống #muỗi #virus West Nile #mô hình phân bố loàiTài liệu tham khảo
Abrego N, Roslin T, Huotari T, Ji Y, Schmidt NM, Wang J et al (2021) Accounting for species interactions is necessary for predicting how arctic arthropod communities respond to climate change. Ecography 44:885–896
Baldacchino F, Arnoldi D, Lapère C, Rosà R, Montarsi F, Capelli G et al (2017) Weak larval competition between two invasive mosquitoes Aedes koreicus and Aedes albopictus (Diptera: Culicidae). J Med Entomol 54:1266–1272
Balenghien T, Vazeille M, Reiter P, Schaffner F, Zeller H, Bicout DJ (2007) Evidence of laboratory vector competence of culex modestus for west Nile virus. J Am Mosq Control Assoc 23:233–236
Balenghien T, Vazeille M, Grandadam M, Schaffner F, Zeller H, Reiter P et al (2008) Vector competence of some french culex and aedes mosquitoes for west Nile virus. Vector-Borne Zoonotic Dis 8:589–596
Blagrove MSC, Sherlock K, Chapman GE, Impoinvil DE, McCall PJ, Medlock JM et al (2016) Evaluation of the vector competence of a native UK mosquito Ochlerotatus detritus (Aedes detritus) for dengue, chikungunya and West Nile viruses. Parasit Vectors 9:452
Bouzid M, Colón-González FJ, Lung T, Lake IR, Hunter PR (2014) Climate change and the emergence of vector-borne diseases in Europe: case study of dengue fever. BMC Public Health 14:781
Brustolin M, Talavera S, Santamaría C, Rivas R, Pujol N, Aranda C et al (2016) Culex pipiens and Stegomyia albopicta (= Aedes albopictus) populations as vectors for lineage 1 and 2 West Nile virus in Europe. Med Vet Entomol 30:166–173
Burkett-Cadena ND, McClure CJW, Estep LK, Eubanks MD (2013) Hosts or habitats: what drives the spatial distribution of mosquitoes? Ecosphere. 4:art30
Carver S, Storey A, Spafford H, Lynas J, Chandler L, Weinstein P (2009) Salinity as a driver of aquatic invertebrate colonisation behaviour and distribution in the wheatbelt of Western Australia. Hydrobiologia 617:75–90
Cheng J, Sun J, Yao K, Xu M, Cao Y (2022) A variable selection method based on mutual information and variance inflation factor. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 268:120652
Chicco D, Warrens MJ, Jurman G (2021) The coefficient of determination R-squared is more informative than SMAPE, MAE, MAPE, MSE and RMSE in regression analysis evaluation. PeerJ Comput Sci 7:e623
Dormann CF, Bobrowski M, Dehling DM, Harris DJ, Hartig F, Lischke H et al (2018) Biotic interactions in species distribution modelling: 10 questions to guide interpretation and avoid false conclusions. Glob Ecol Biogeogr 27:1004–1016
Engler O, Savini G, Papa A, Figuerola J, Groschup M, Kampen H et al (2013) European surveillance for west Nile virus in mosquito populations. Int J Environ Res Public Health 10:4869–4895
Ferraguti M, La Martínez-de PJ, Roiz D, Ruiz S, Soriguer R, Figuerola J (2016) Effects of landscape anthropization on mosquito community composition and abundance. Sci Rep 6:29002
Ferraguti M, Heesterbeek H, Martínez-de La Puente J, Jiménez-Clavero MÁ, Vázquez A, Ruiz S et al (2021) The role of different Culex mosquito species in the transmission of West Nile virus and avian malaria parasites in Mediterranean areas. Transbound Emerg Dis 68:920–930
Ferraguti M, Martínez-de La Puente J, Figuerola J (2021) Ecological effects on the dynamics of west nile virus and avian plasmodium: the importance of mosquito communities and landscape. Viruses. 13:1208
Ferraguti M, Martínez-de La Puente J, Jiménez-Clavero MÁ, Llorente F, Roiz D, Ruiz S et al (2021) A field test of the dilution effect hypothesis in four avian multi-host pathogens Garcia-Arenal F., editor. PLoS Pathog. 17:e1009637
Figuerola J, Jiménez-Clavero MÁ, Ruíz-López MJ, Llorente F, Ruiz S, Hoefer A et al (2022) A one health view of the West Nile virus outbreak in Andalusia (Spain) in 2020. Emerg Microbes Infect 11:2570–2578
García San Miguel Rodríguez-Alarcón L, Fernández-Martínez B, Sierra Moros MJ, Vázquez A, Julián Pachés P, García Villacieros E et al (2021) Unprecedented increase of West Nile virus neuroinvasive disease Spain summer. Eurosurveillance. https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2021.26.19.2002010
Gelman A, Rubin DB (1992) Inference from iterative simulation using multiple sequences. Stat Sci. https://doi.org/10.1214/ss/1177011136.full
Golding N, Nunn MA, Purse BV (2015) Identifying biotic interactions which drive the spatial distribution of a mosquito community. Parasit Vectors 8:367
Gómez-Díaz E, Figuerola J (2010) New perspectives in tracing vector-borne interaction networks. Trends Parasitol 26:470–476
Green AJ, Bustamante J, Janss GFE, Fernández-Zamudio R, Díaz-Paniagua C (2016) Doñana Wetlands (Spain). In: Finlayson CM, Milton GR, Prentice RC, Davidson NC (eds) Wetl Book. Springer, Dordrecht, pp 1–14
Johnson PTJ, Thieltges DW (2010) Diversity, decoys and the dilution effect: how ecological communities affect disease risk. J Exp Biol 213:961–970
Johnson N, Fernández de Marco M, Giovannini A, Ippoliti C, Danzetta ML, Svartz G et al (2018) Emerging mosquito-borne threats and the response from European and eastern Mediterranean countries. Int J Environ Res Public Health. 15:2775
Jupp PG, McIntosh BM, Dickinson DB (1972) Quantitative experiments on the vector capability of culex (Culex) Theileri theobald with west nile and sindbis viruses1. J Med Entomol 9:393–395
Kampen H, Walther D (2018) Vector Potential of Mosquito Species (Diptera: Culicidae) Occurring in Central Europe. In: Dis Mosq-Borne (ed) Benelli G, Mehlhorn H. Cham, Springer, Cham, pp 41–68. https://doi.org/10.1007/978-3-319-94075-5_5
Keesing F, Ostfeld RS (2021) Dilution effects in disease ecology. Ecol Lett 24:2490–2505
Keesing F, Holt RD, Ostfeld RS (2006) Effects of species diversity on disease risk. Ecol Lett 9:485–498
Lany NK, Zarnetske PL, Schliep EM, Schaeffer RN, Orians CM, Orwig DA et al (2018) Asymmetric biotic interactions and abiotic niche differences revealed by a dynamic joint species distribution model. Ecology 99:1018–1023
Levi T, Keesing F, Holt RD, Barfield M, Ostfeld RS (2016) Quantifying dilution and amplification in a community of hosts for tick-borne pathogens. Ecol Appl 26:484–498
Li F (2004) Deriving land surface temperature from Landsat 5 and 7 during SMEX02/SMACEX. Remote Sens Environ 92:521–534
Mancini, (2017) Mosquito species involved in the circulation of West Nile and Usutu viruses in Italy. Vet Ital 53:97–110
Marm Kilpatrick A, Daszak P, Jones MJ, Marra PP, Kramer LD (2006) Host heterogeneity dominates West Nile virus transmission. Proc R Soc B 273:2327–2333
Mcintosh BM, Jupp PG, Dos-Santos I, Meenehan GM (1976) Epidemics of west nile and sindbis viruses in south africa with Culex univittatus as vector. South Afr J Sci 72:295–300
Multini LC, Oliveira-Christe R, Medeiros-Sousa AR, Evangelista E, Barrio-Nuevo KM, Mucci LF et al (2021) The influence of the pH and salinity of water in breeding sites on the occurrence and community composition of immature mosquitoes in the green belt of the city of São Paulo. Brazil Insects 12:797
Muñoz J, Ruiz S, Soriguer R, Alcaide M, Viana DS, Roiz D et al (2012) Feeding patterns of potential west nile virus vectors in south-west Spain schneider BS, editor. PLoS ONE 7:e39549
Neogi SB, Yamasaki S, Alam M, Lara RJ (2014) The role of wetland microinvertebrates in spreading human diseases. Wetl Ecol Manag 22:469–491
Ohba S-Y, Ohtsuka M, Sunahara T, Sonoda Y, Kawashima E, Takagi M (2012) Differential responses to predator cues between two mosquito species breeding in different habitats. Ecol Entomol 37:410–418
Ostfeld RS, Keesing F (2000) Biodiversity and disease risk: the case of lyme disease. Conserv Biol 14:722–728
Ovaskainen O, Abrego N (2020) Joint species distribution modelling. Cambridge University Press, Cambridge
Ovaskainen O, Tikhonov G, Norberg A, Guillaume Blanchet F, Duan L, Dunson D et al (2017) How to make more out of community data? A conceptual framework and its implementation as models and software. Ecol Lett 20:561–576
Papa A, Xanthopoulou K, Gewehr S, Mourelatos S (2011) Detection of West Nile virus lineage 2 in mosquitoes during a human outbreak in Greece. Clin Microbiol Infect 17:1176–1180
Pichler M, Hartig F (2021) A new joint species distribution model for faster and more accurate inference of species associations from big community data. Methods Ecol Evol 12:2159–2173
Planillo A, Kramer-Schadt S, Buchholz S, Gras P, Von Der Lippe M, Radchuk V (2021) Arthropod abundance modulates bird community responses to urbanization. Divers Distrib 27:34–49
Pollock LJ, Tingley R, Morris WK, Golding N, O’Hara RB, Parris KM et al (2014) Understanding co-occurrence by modelling species simultaneously with a joint species distribution model ( JSDM ). McPherson J, editor. Methods Ecol Evol 5:397–406
Rizzoli A, Bolzoni L, Chadwick EA, Capelli G, Montarsi F, Grisenti M et al (2015a) Understanding West Nile virus ecology in Europe: Culex pipiens host feeding preference in a hotspot of virus emergence. Parasit Vectors 8:213
Rizzoli A, Jiménez-Clavero MA, Barzon L, Cordioli P, Figuerola J, Koraka P et al (2015b) The challenge of West Nile virus in Europe: knowledge gaps and research priorities. Eurosurveillance. https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES2015.20.20.21135
Roiz D, Ruiz S, Soriguer R, Figuerola J (2015) Landscape effects on the presence, abundance and diversity of mosquitoes in Mediterranean wetlands. PLoS ONE 10:e0128112
Roiz D, Vázquez A, Ruiz S, Tenorio A, Soriguer R, Figuerola J (2019) Evidence that passerine birds act as amplifying hosts for usutu virus circulation. EcoHealth 16:734–742
Salkeld DJ, Padgett KA, Jones JH (2013) A meta-analysis suggesting that the relationship between biodiversity and risk of zoonotic pathogen transmission is idiosyncratic. Lafferty K, editor. Ecol Lett 16:679–686
Serrano L, Reina M, Martín G, Reyes I, Arechederra A, León D et al (2006) The aquatic systems of Doñana (SW Spain): watersheds and frontiers. Limnetica 25:11–32
Tikhonov G, Opedal ØH, Abrego N, Lehikoinen A, de Jonge MMJ, Oksanen J et al (2020) Joint species distribution modelling with the r-package Hmsc. Methods Ecol Evol 11:442–447
Tomasello D, Schlagenhauf P (2013) Chikungunya and dengue autochthonous cases in Europe, 2007–2012. Travel Med Infect Dis 11:274–284
Vázquez A, Ruiz S, Herrero L, Moreno J, Molero F, Magallanes A et al (2011) West Nile and Usutu viruses in mosquitoes in Spain, 2008–2009. Am J Trop Med Hyg 85:178–181
Vogels CB, Göertz GP, Pijlman GP, Koenraadt CJ (2017) Vector competence of European mosquitoes for West Nile virus. Emerg Microbes Infect 6:1–13
Warton DI, Blanchet FG, O’Hara RB, Ovaskainen O, Taskinen S, Walker SC et al (2015) So Many variables: joint modeling in community ecology. Trends Ecol Evol 30:766–779
Wilkinson DP, Golding N, Guillera-Arroita G, Tingley R, McCarthy MA (2021) Defining and evaluating predictions of joint species distribution models. Methods Ecol Evol 12:394–404
Wright S (1921) Correlation and Causation. J Agric Res 20:557–585
Zhang C, Chen Y, Xu B, Xue Y, Ren Y (2018) Comparing the prediction of joint species distribution models with respect to characteristics of sampling data. Ecography 41:1876–1887
Zuur AF, Ieno EN, Elphick CS (2010) A protocol for data exploration to avoid common statistical problems: Data exploration. Methods Ecol Evol 1:3–14