这是在特拉华湾沿岸进行野外工作的美好一天。 傍晚的阳光在缓缓倾斜的海滩上投射出温暖的光芒。 退潮时露出散落的贝壳。 沙丘草在微风中飘扬。 海滩葡萄园盛开。 鸟粪又新鲜又多。
“这是一个,”孟菲斯圣裘德儿童研究医院的研究员帕梅拉·麦肯齐 (Pamela McKenzie) 说,她戴着手套的手指指着一个小白点,然后指着另一个。 “有一个,有一个,有一个。”
在接下来的两个小时里,麦肯齐博士和她的同事们沿着海滩爬行,收集鸟粪。 他们的目标是:为了比禽流感领先一步,专家们长期以来担心的一组适应鸟类的病毒可能会进化为很容易在人与人之间传播,并有可能引发下一次大流行。
每年春天,新泽西州南部的这一地区都会成为禽流感热点地区。 北上的滨鸟飞到当地的海滩上休息和补充能量,沿途传播病毒。 在过去的四十年里,每年都有来自圣裘德的学者前往镇上接他们。
这项工作需要耐心——等待鸟类运动和潮汐运动对齐——敏锐的眼睛和灵活的膝盖,强壮到足以承受数小时的洗牌和坐在有时崎岖不平的海岸上。 “这不是漂亮的沙滩,”圣裘德成员丽莎·基歇尔 (Lisa Kircher) 说。 “这是厚厚的、泥泞的、光滑的海岸,到处都是鸟粪。”
但这些层叠的海滩正在帮助科学家更多地了解禽流感如何进化、它在野外的行为以及这些禽病毒如何成为全球公共卫生威胁。 随着美国应对历史上最大规模的禽流感爆发,这些科学问题推动了 St. Jude 团队数十年,这些问题正变得更加紧迫,禽流感是由一种称为 H5N1 的新型高致病性病毒引起的。
“特拉华湾已经变成了一个流感金矿,”1985 年首次发现该热点的圣裘德流感专家罗伯特韦伯斯特说。 从那以后,他或他的队友每年都会回来。 “我们将继续挖掘这个金矿,直到找到答案。”
鸟类海滩
六月,新泽西州的南岸到处都是度假的家庭,五颜六色的沙滩伞散落在沙滩上。
但在五月,海岸属于鸟类。 数十万迁徙的滨鸟和海鸥在前往夏季繁殖地的途中在此停留,其中一些在从南美洲经过数日的长途跋涉后抵达,已经筋疲力尽。 “他们迫切需要补充体重,” 通过他的公司领导当地滨鸟保护项目的野生动物生物学家劳伦斯奈尔斯说, 野生动物恢复项目.
幸运的是,鸟儿的到来恰逢成群的鲎正在把自己拖上岸,产下成千上万的卵。 鸟类可能会花两周的时间来吃绿色的凝胶状鸡蛋,“几乎是它们体重的两倍,”尼尔斯博士说。 在那段时间里,它们遍布海滩,与当地的鸟类混在一起,并且像拥挤的教室里的孩子一样,互相传染流感。
野生水禽——包括鸭子、海鸥和滨鸟——是甲型流感病毒的天然宿主,有多种亚型。 一般来说,野生鸟类携带这些病毒的相对良性版本,对鸟类或人类几乎没有直接威胁。 但是流感病毒可以迅速变化,积累新的突变并交换遗传物质。 这些变化有时确实可以将 Hohem 病毒变成致命病毒,例如目前流行的 H5N1 版本。
通常情况下,流感在滨鸟和海鸥中以低水平传播,经常出现 不到百分之一 样品。 但在 5 月和 6 月初的特拉华湾,它会爆发,很容易在鸟与鸟之间传播。 多年来,St. Jude 的团队平均在 12% 的样本中发现了它,尽管这个数字已经上升到 33%。 他们几乎发现了甲型流感病毒的每一种亚型,以及新的重组,当一只动物同时感染了多个病毒拷贝时,就会出现这种情况。
为了密切关注交易对象,St. Jude 的科学家们与 Niles 博士及其同事密切合作,他们利用春假作为评估滨鸟健康状况的机会,滨鸟面临来自气候的各种威胁改为过度捕捞马蹄蟹。 Niles 博士和他的团队通常首先前往海滩,对鸟类进行计数、捕捉、检查和标记。 然后他们将鸟类的下落报告给感染流感的鸟类清洁人员。 “然后我们出去收拾凳子,”Kircher 博士说。
独一无二的年份
但在今年春天该团队第一天的实地考察中,当环保人士完成他们的工作时,潮水再次涌来。 因此几个小时以来,圣裘德的学者们都在等待时机,等待洪水退去,希望他们能找到一些羊群。 “我们任由鸟儿摆布,而鸟儿不会告诉我们它们在做什么,”Kircher 博士说。
大约是傍晚四点钟,他们终于开辟了一条碎石路,穿过松树林和沼泽地,来到了当地的一个海滩,早些时候曾在那里看到过滨鸟。
身穿黑色运动裤和灰色针织连帽衬衫的麦肯齐医生下了车,检查了海滩。 马蹄蟹沿着涨潮线伸展。 远处,一群小鸟在水中成群结队。 麦肯齐博士举起了她的望远镜。 宾果游戏:它们是灰色的圆石,沙质植物,其三色斑纹有时被比作三色猫的斑纹。 圣裘德团队了解到,这些鸟类特别容易携带流感病毒。
去年春天,St. Jude 小组在特拉华湾没有发现 H5N1 病毒的踪迹。 但当时,该病毒尚未进入南美滨鸟的越冬地。 到今年春天,他有了,这意味着鸟儿可以把他带回去。 “我们非常担心她的出现,”Kircher 博士说。
因此,科学家们加倍监测,旨在收集 1,000 个粪便样本,而不是标准的 600 个。 他们开始沿着海滩走下去,他们的眼睛向下看,寻找合适的白点。 你不会做任何废话。 它必须是新鲜的排泄物,最好是圆石和红疙瘩,另一种沙子。 科学家们已经变得善于区分这两种粪便。 “转石主要是原木,”麦肯齐博士说。 “红色节点有某种嗡嗡声。”
当科学家们发现合适的地方时,他们跪下并解开包裹的圆头拖把。 有时,需要多次尝试才能成功采集样本。 “这不是使用这些工具最简单的技术,” 研究小组成员帕特里克塞勒说。 “在风中,试图收集粪便并将它们放入一个小瓶中。”
流感证据
他们将样品储存在一个小型塑料冷却器中,这是度假者可能会带到同一海滩的那种。 随后,样本将被运回孟菲斯的实验室进行测试和分析。
通常,研究人员会对他们发现的病毒进行排序,寻找显着的突变并绘制它们随时间的演变图,然后选择一个子集在不同的细胞类型和动物模型中进行研究。 St. Jude 团队的流感专家 Richard Webby 说,在过去的几十年里,这项工作帮助科学家更多地了解“正常”禽流感病毒的外观和行为方式。
它还帮助他们识别异常值。 “这让我们开始追逐,”韦比博士说,最终可能会揭示“有关这些病毒的基本生物学的一些信息”。 2009 年,他们发现一些病毒在啮齿动物中传播的能力出奇地好。 对这些病毒的进一步研究帮助研究人员 鉴定基因突变 这可能会促进哺乳动物之间流感的空气传播。
如果该团队今年发现 H5N1,Wiebe 博士和他的同事将寻找该病毒在通过滨鸟传播时可能发生的变化,以及可能使其对人类更加危险或对疫苗和治疗产生抗药性的任何变化。
Wiebe 博士及其同事报告说,自到达北美以来,该病毒已经发生了显着演变 在最近的一篇论文中,这是基于对从特拉华湾地区以外的鸟类中分离出的病毒样本的分析。 他们发现的新变种并没有获得在哺乳动物之间轻易传播的能力,但有些变种能够在受影响的哺乳动物中引起严重的神经系统症状。
如果今年该病毒出现在特拉华湾样本中,这将是 H5N1 在北美日益根深蒂固的另一个迹象。 这也可能给一些滨鸟带来问题,尤其是近几十年来数量急剧下降的红腹滨鹬。 奈尔斯博士说,对于这些鸟类来说,H5N1 病毒是“一种主要的未知威胁”。
因此,虽然收集废料仍然不像以往那样有吸引力,但随着科学家们上岸,风险似乎很高。
他们只能说,他们还没有发现新的 H5N1 病毒。 但这并不意味着我们不会,”Mackenzie 博士说。 仔细寻找鸟类留下的线索。 “我想我们会知道的。”
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