农业与病原体:孵化器还是屏障?

农业、生物多样性和病原体传播之间的关系相当复杂。如今困扰我们世界的许多病原体,包括导致COVID-19的病毒,被认为起源于野生动物,然后传播到人类群体中。这个过程被称为动物源性跨种传播,通常通过农业实践来加速,这些实践包括砍伐森林和破坏栖息地,从而减少生物多样性,增加了感染野生动物和人类之间接触的可能性。

农业作为孵化器

大规模的工业单一作物种植以其对生物多样性的破坏性影响而声名狼藉。随着这些单一作物的扩张,它们经常导致森林砍伐和栖息地破碎化。这导致了当地生物多样性的下降,将通常物种丰富的动物集合减少到可能携带病原体的少数几种物种。这些病原体可能已经存在,或者肯定有潜力进化成可以感染人类的病原体。

例如,考虑一个大规模的家禽养殖场。在这种环境中,成千上万的鸟被密集饲养。如果将病原体引入这种环境,由于它们密切的接触,病原体可以迅速在鸟群中传播。此外,鸟类之间的遗传多样性不足可能使病原体更容易适应并变得更具毒性。

农业作为屏障

另一方面,农业并不总是疾病传播的催化剂;它还可以作为病原体的屏障。这对于小规模和多样化的农场尤其如此。

在植物中,像细胞壁、表皮蜡质表皮和树皮等结构可以防止病原体入侵。这些结构不仅保护植物免受侵害,还使植物更坚固。

化学屏障也在植物抵抗病原体方面发挥着关键作用。这些包括复杂的细胞识别系统,可以识别和应对病原体攻击,复杂的植物激素网络,调节植物对应激的反应,多种可以直接抑制病原体生长的蛋白质,以及具有抗菌性能的次生代谢物。

除了这些自然防御措施外,某些农业实践还可以充当病原体障碍。例如,使用对感染具有抵抗力的品种可以降低疾病传播的可能性。此外,诸如热疗法(使用热处理)、化疗法(使用化学物质)或分生组织培养(植物组织培养中使用的技术)等策略可以用来生产没有病原体的认证种子或有性繁殖的种植材料。

生物多样性的作用

生物多样性在防止疾病传播方面起着至关重要的作用。多样化的生态系统对干扰更具抵抗力,不太可能被单一物种所支配,这种物种可能充当病原体的储库。

在生物多样性保护方面,有机阴影咖啡农场胜过高强度阳光下的咖啡种植园,多层次的农林系统胜过单一的林木种植园。这些系统不仅保护了生物多样性,还为各种物种提供了栖息地,降低了人类与潜在动物源性疾病的接触可能性。

尽管农业可能会成为新病原体的孵化器,但它也可以构成病原体传播的障碍。为了预防未来的动物源性跨种传播,重要的是要促进增加生物多样性并创建病原体障碍的农业实践,同时最小化形成孵化器的条件。

参考文献:《一个地球》杂志 ,作者:密歇根大学生态学家 Ivette Perfecto

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