Research press release

【生物学】北極海の海氷減少は海生哺乳類の疾患の蔓延を助長するかもしれない

Scientific Reports

Biology: Arctic sea ice loss may facilitate disease spread in marine mammals

気候変動を原因とする北極海の海氷減少により、海生哺乳類に感染する病原体が北大西洋と北太平洋の間で蔓延する頻度が高まる可能性のあることを報告する論文が、今週掲載される。海氷減少のような環境の変化は、動物の行動を変化させ、それまで別々の海域に生息していた動物個体群が相互に接触できる水路を開いて、新たな病原体への曝露を生じさせる可能性がある。

アザラシジステンパーウイルス(PDV)は、1988年と2002年に北大西洋のゼニガタアザラシの大量死を引き起こし、2004年には北太平洋で確認された。今回、Tracey Goldsteinたちの研究グループは、北太平洋へのPDVの侵入時期、PDVの出現に関連するリスク因子、PDVの伝播パターンを調査した。Goldsteinたちは、2001~2016年に収集された海生哺乳類の移動データに加えて、アザラシ、トド、キタオットセイ、ラッコのPDVへの曝露と感染に関するデータを用いた。

Goldsteinたちは、2003年と2004年に北太平洋における海生哺乳類のPDVへの曝露と感染が広範囲に及んでいたことを明らかにした。PDV陽性の海生哺乳類が30%を超えていたのだ。その後、PDVの有病率は低下したが、2009年に再びピークに達した。2004年と2009年に試料採取された海生哺乳類のPDV感染率は、その他の年の9.2倍だった。このことと関連して、2002年、2005年、2008年に北大西洋から北太平洋に至る水路が開いていたことが、衛星画像によって検出された。

以上の知見は、2002年以降に北太平洋全域でPDVへの曝露と感染が広範囲に及び、数々の海生哺乳類にPDVが伝播し、海氷減少があった後にPDVへの曝露と感染がピークに達したことを示す証拠となっている。北極海の海氷減少が続けば、病原体が北太平洋と北大西洋の間を移動する機会が増える可能性がある。

Arctic sea ice reduction due to climate change may allow pathogens infecting sea mammals to spread more regularly between the North Atlantic and North Pacific oceans, according to a study published in Scientific Reports. Shifts in the environment, such as loss of sea ice, may drive exposure to new pathogens by altering animal behavior and opening up water routes that allow for contact between previously distinct populations.

Phocine distemper virus (PDV) caused extensive mortality in harbour seals in the North Atlantic in 1988 and 2002, and was confirmed in the North Pacific in 2004. Tracey Goldstein and colleagues investigated the timing of PDV introduction into the North Pacific, the risk factors associated with its emergence and patterns of transmission. The authors used data on PDV exposure and infection in ice seals, steller sea lions, northern fur seals and sea otters, as well as animal movement data, collected between 2001 and 2016.

They found widespread exposure to and infection with PDV in sea mammals in the North Pacific in 2003 and 2004, with over 30% of animals testing positive for the virus. PDV prevalence then declined in the following years until peaking again in 2009. The chances of viral infection were 9.2 times higher in animals sampled in 2004 and 2009 relative to other years. This was associated with the presence of open water routes in 2002, 2005 and 2008, detected using satellite imagery.

The findings provide evidence for widespread exposure to and infection with PDV across the North Pacific Ocean starting after 2002, viral transmission across multiple marine mammal species and peaks of PDV exposure and infection following reduced sea ice. Opportunities for pathogens to cross between the North Pacific and North Atlantic oceans may become more common as Arctic sea ice continues to decline.

doi: 10.1038/s41598-019-51699-4

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