现阶段对生物安全的几点思考

2021-01-02 21:33张奥峰张竞文
科学咨询 2021年15期
关键词:生物入侵生物体病毒传播

张奥峰 赵 月 张竞文

(1.河北工业大学机械工程学院 天津 300400;2.吉林大学生命科学学院 吉林长春 130012;3.吉林财经大学税务学院 吉林长春 130117)

随着世界经济的不断发展,各国交流日益频繁,生物安全问题也在逐步走入人类的视线[1]。联合国发言人在2019 年发布的《联合国全球自然状况评估报告》中指出:当前即将灭绝的动植物多达100 万种,在全球范围内成立自然保护区的需求迫在眉睫[2]。就在同月,一份由联合国生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)发布的报告也强调了当前形势的紧迫性:相较于其他历史时期,近几十年来物种灭绝的速度也在日益加快,地球上总动植物物种的约八分之一都面临着灭绝威胁。据不完全统计,自1900 年至今,许多栖息地中的当地物种的平均丰度已下降到原来的80%,40%以上的两栖类物种、近三分之一的造礁珊瑚及超过33%的海洋哺乳动物受到威胁。另外,生物入侵的危害也已不容忽视,据调查显示,我国已经成为遭受生物入侵危害最严重的国家之一,入侵的外来物种已经有400 多种,其中危害严重的多达100 余种,直接的经济损失超过500 亿元。随着世界交流日趋频繁,病毒传播也更加容易,西班牙大流感、SARS 病毒以及埃博拉病毒的传播,都对人类的社会生活造成了巨大的影响,一旦医学水平跟不上病毒的发展,后果难以预料。

一、物种灭绝

(一)生态环境的破坏是现阶段导致物种灭绝的主要因素

由于生存和发展的需要,人类毁林开荒,燃烧大量化石燃料等行为给生态环境造成了极大的负面影响。原本大气中不存在的污染物对于生物的危害十分严重,污染物浓度较少时会对生物体产生慢性危害,虽生物体表面察觉不到明显差异,但内部生命活动已经受到了不可逆的影响,可能破坏生物体完整的生命周期。当污染物浓度较高时,生物体可能会产生急性中毒症状导致死亡。除了呼吸过程受到有毒物质的干扰外,污染会通过食物的形式被生物体摄取进入体内,导致中毒或死亡。森林面积减小会压缩动植物的生存空间,温室效应可能会导致动植物失去适宜的生存环境,这些问题对于动植物的生存来说都可能是毁灭性的。在生态系统中,不仅不同的物种间存在依赖和制约的关系,生物体和不同的环境影响因素也存在着相互影响。当环境受到破坏时,一些对环境要求较为苛刻的动植物的生存会受到挑战[3]。每当一个物种灭绝,食物网就断掉了一根线,积少成多后,大量物种灭绝时,就会导致食物网崩溃[4],这个过程就好比一张网先破洞,再松散,最后只剩几条断链甚至整体消失的过程。

(二)物种灭绝对人类的影响

生态平衡的部分打破会导致某些致病性病毒从自然宿主向人类进发,由此也导致人类自身受到影响。20 世纪末印度地区在饲养牲畜时使用了大量的双氯芬酸钠导致约99%的秃鹫死亡,秃鹫的大量死亡助长了老鼠和野狗的繁殖,进而导致人类感染狂犬病的患者数目大幅增长。斯坦福大学的格雷琴·戴利列举了一个物种灭绝对人类造成影响的例子——莱姆病。莱姆病有着类似于流感的症状,但可以导致人类的神经中枢受损[5]。莱姆病病原体的主要宿主为田鼠,田鼠和旅鸽在当地的主要食物为橡树的果实,由于人类大量捕杀,北美旅鸽于1914 年彻底灭绝,其灭绝使得田鼠对于食物的竞争压力减小,大量繁殖,寄生在身上的壁虱数目也迅速增加,进而导致莱姆病在美国的大幅蔓延。物种多样性不仅能维持自然界中物种间的平衡,还能成为人类改良生物体的工具。泰德斯科主任在接受记者采访时提出物种多样性对于改良农作物和家畜有重要意义,但是目前生物数量的大量削减会降低基因多样性,影响生物种群的繁衍,间接影响人类对生物基因的探究。

二、生物入侵

(一)生物入侵现象愈发频繁出现的原因

在人类进行大规模国际贸易之前,生物入侵主要依靠自然引进的方式,即借助风、水、虫、鸟等动物体的携带等,促使某些物种发生迁徙而造成当地环境受到入侵[6]。这种生物入侵发生概率低,入侵范围具有限制,故而未对生态系统的稳定性造成无可挽回的冲击。而在现今,汽车、轮船、飞机将整个世界连为一体,诸多物种随着人类社会的交流传往世界各地,这就是人类影响下的无意引进。而世界各地区为了增产需要,会倾向于从外界引进优良的动植物品种,虽是一种满足人类需求的有利行为[7],但这种有意引进的行为正是外来物种大规模入侵的最主要渠道。这种引进行为只关注于作物成熟后能带来的收益,往往忽视在引进时导致其他有害生物的入侵。这些入侵物种在改变后的生存环境中往往由于缺乏天敌而泛滥成灾。

(二)生物入侵的后果

当一种生物侵入一个生态系统时,就会与此生态系统原有的同级物种形成竞争,若原有物种的竞争力无法与入侵物种相比,原有物种的生存区域就会被压缩,严重者甚至会有物种灭绝的危险[8]。若入侵物种数量难于控制,对它的下一级物种的影响将是毁灭性的。外来入侵物种会对水质、土壤、当地动植物及当地生物群落的生态稳定性、生物基因的多样性等多方面造成极大影响,进而破坏当地原有的生态平衡。例如1901 年凤眼莲作为观赏花卉引入我国,出于其可食用,善于吸附多种元素的优点,20 世纪30 年代便作为畜禽饲料或出于净水目的在各省广泛种植[9],但后来其逃逸为野生,泛滥成灾,造成水体流速下降,pH 值和溶解氧浓度降低,水中CO2浓度增高,使得水体变黑变臭,造成原本的水中动植物大量死亡。有些入侵生物还会引起人类的疾病,如在20世纪20年代传入中国的豚草,其花粉引起的“枯草热”对人体健康造成了极大的危害。每当到豚草的花期,体质过敏的人便会因空气中飘散的豚草花粉而发生打喷嚏、流鼻涕、哮喘等症状,严重者甚至会引起其他的一些并发症而死亡。据统计,每年全球因外来物种入侵而造成的经济损失已超四千亿。

三、病毒传播

(一)社会发展对病毒传播的影响

人口爆炸和城市化的进程也在一定程度上加速了人类病毒的传染。某些国家城市化的进程会拉大贫富差距,促使贫民窟的形成,人口密度大,居住环境拥挤,卫生条件恶劣,同时缺乏清洁的水源,种种因素都会导致其成为传染病滋生和爆发的重灾区。局部地区形势动荡和战争会导致传染病的传播和蔓延,例如20 世纪90 年代前苏联解体东欧动荡的局势就助长了该地区白喉的肆虐。经济全球化及全球旅游业的急剧发展,国际间交流及人员流动日益增加也有助于传染病的全球性蔓延。科技的快速发展使世界间的流动性愈发便捷,这也间接地为病毒的快速传播提供了极其便利的条件。日益恶化的生态环境也间接为未知病毒向人体的进攻提供了可能,乱砍滥伐的森林缩小了野生动物的栖息空间,导致动物宿主和媒介昆虫的栖息习性的改变,使它们的生存空间被压缩,有可能使它们进入人类的栖息地,造成其所带病毒的传播。

(二)病毒传播对人类的影响

病毒的蔓延给人类的正常生活造成了巨大的影响。在政治方面,病毒传播是对国家执政能力的一次考验,体现出执政者对于公共卫生问题的处理能力,与此同时,病毒的蔓延也会起到激化国家间矛盾的作用,极有可能引起地区的动荡。在经济上,为了防止病毒的蔓延而采取的一系列限制措施都会对正常的经济活动造成巨大的打击[10],餐饮业、交通运输业、旅游业更是首当其冲,大量公司可能因此倒闭。除去病毒感染者的生命健康被直接威胁外,人们也会由于隔离而缺乏运动,威胁着未感染人群的生命健康,身体素质的下降让其患上其他疾病的风险大幅提高。上述理由均告诫人们病毒传播对人类的影响不容忽视。

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