加纳登革热媒介埃及伊蚊、条纹伊蚊及入侵白纹伊蚊未成熟期发育时间与存活率的比较研究

《Scientific Reports》：Immature development time and survivorship of the dengue vectors Aedes aegypti, Aedes vittatus, and the invasive Aedes albopictus in Ghana

本研究针对西非地区登革热等虫媒病毒病频发及白纹伊蚊（Ae. albopictus）入侵的公共卫生挑战，在加纳开展了埃及伊蚊（Ae. aegypti）、条纹伊蚊（Ae. vittatus）与入侵白纹伊蚊的幼虫生命表实验。研究揭示了入侵白纹伊蚊具有与本地埃及伊蚊相近的未成熟期发育时间与高存活率，且在共培养条件下物种间相互作用可能缩短其成虫羽化时间，表明白纹伊蚊具备在加纳定殖、扩散并与本地媒介竞争的潜力，对预警登革热传播风险及制定媒介控制策略具有重要意义。

　　

近年来，登革热（Dengue Fever, DF）和基孔肯雅热（Chikungunya, CHIKV）等虫媒病毒病在西非地区不断涌现，对城乡地区构成持续的暴发威胁。在这一背景下，加纳的登革热媒介生态正经历着微妙而关键的变化：长期以来，埃及伊蚊（Aedes aegypti）和条纹伊蚊（Aedes vittatus）的分布及其杀虫剂抗性状况已被记录，但近期入侵物种白纹伊蚊（Aedes albopictus）的出现，恰与当地登革热暴发次数增多和基孔肯雅病毒暴露风险上升相吻合，这暗示着虫媒病毒传播动态可能正在发生转变。然而，对于这些关键媒介，尤其是入侵种与本地种之间的生物学和生态学差异，例如它们的生长发育和生存能力，人们知之甚少。这些生命史特征的差异直接影响着哪种媒介物种在特定区域占据主导地位，进而影响疾病暴发的规模和持续时间。理解这些特征，对于设计和实施有效的媒介控制策略至关重要。

为了填补这一知识空白，来自加纳大学医学院媒介传播疾病研究中心的研究团队Yaw Akuamoah-Boateng、Yaw A. Afrane等人在《Scientific Reports》上发表了一项研究，系统比较了加纳地区三种重要的登革热媒介——本地种埃及伊蚊、条纹伊蚊以及入侵种白纹伊蚊——的未成熟期发育时间和存活率。研究人员关注的核心问题是：新入侵的白纹伊蚊是否具备与本地物种相抗衡甚至更优的适应能力，从而能够在加纳成功定殖并改变现有的疾病传播格局？

为了回答这个问题，研究人员开展了一项精细的半现场幼虫生命表实验。他们从加纳的两个重要海港城市——塔科拉迪（Takoradi）港和特马（Tema）港——的孳生地处采集了三种伊蚊的幼虫或卵。选择港口城市是因为它们是外来物种入侵的热点区域，例如在塔科拉迪港，白纹伊蚊已被发现高密度孳生。采集到的样本在加纳大学医学院的昆虫室内标准化条件下饲养至成虫，并通过形态学特征进行物种鉴定。随后，研究团队利用切割的汽车轮胎作为微环境（微宇宙，microcosm）在户外半自然条件下进行幼虫生命表研究。实验设计包括单种培养（每种伊蚊单独饲养）和混合培养（三种伊蚊共同饲养）两种情境。研究人员每日观察并记录幼虫的存活情况、发育阶段（从一龄幼虫L₁到四龄幼虫L₄，直至化蛹）、化蛹率、羽化率、成虫性别等指标，并计算了从L₁幼虫到成虫的存活率。数据分析采用了Kaplan-Meier生存分析比较存活概率，并使用单因素方差分析（ANOVA）检验不同物种间各生命表参数的差异显著性。

发育时间

研究结果显示，三种伊蚊从一龄幼虫（L₁）发育到四龄幼虫（L₄）的平均时间，埃及伊蚊（7.20 ± 0.84 天）和白纹伊蚊（7.90 ± 1.10 天）相对短于条纹伊蚊（8.30 ± 1.00 天），但这种差异在统计学上不显著。从L₁幼虫发育到蛹的时间，埃及伊蚊（8.8 ± 0.93 天）也短于白纹伊蚊（9.7 ± 1.3 天）和条纹伊蚊（10.6 ± 2.0 天），同样无显著差异。三种蚊虫的化蛹率很高且相近（埃及伊蚊：88.7% ± 6.5%，白纹伊蚊：88% ± 9.6%，条纹伊蚊：82.7% ± 5.5%），无显著差异。

成虫羽化

在单种培养中，埃及伊蚊的成虫羽化率（93%）略高于白纹伊蚊（91%）和条纹伊蚊（89%），但差异不显著。雌性蚊虫的羽化时间普遍长于雄性。埃及伊蚊雄性和雌性的羽化时间分别为9.9 ± 1.4天和11.1 ± 1.7天；白纹伊蚊为10.1 ± 1.1天和11.8 ± 1.6天；条纹伊蚊为11.5 ± 1.6天和13.1 ± 2.3天。不同物种间雄性或雌性的羽化时间均无显著差异。三种蚊虫羽化后成虫的性别比例均偏向雄性，但差异不显著。

混合微宇宙中的羽化时间

在三种伊蚊共同培养的混合微宇宙中，埃及伊蚊雌性的羽化时间最短（9.63 ± 1.18 天），而白纹伊蚊雌性羽化时间最长（10.99 ± 1.44 天），条纹伊蚊雌性为9.88 ± 1.41 天，但差异不显著。条纹伊蚊雄性的羽化时间（8.64 ± 1.08 天）短于埃及伊蚊（9.27 ± 0.65 天）和白纹伊蚊（9.38 ± 1.18 天），差异也不显著。一个有趣的现象是，在混合培养条件下，所有物种从L₁到成虫的发育时间比在单种培养下缩短了约一天。

存活率

在单种培养中，从L₁幼虫存活至成虫的比例，埃及伊蚊（0.83 ± 0.06）最高，白纹伊蚊（0.80 ± 0.05）次之，条纹伊蚊（0.74 ± 0.04）相对较低，但差异未达到统计显著性水平（p=0.059）。条纹伊蚊的幼虫平均存活持续时间（11.26 ± 1.67 天）长于白纹伊蚊（10.03 ± 1.35 天）和埃及伊蚊（9.23 ± 0.97 天）。未成熟期死亡率最高的是条纹伊蚊（26%），其次是白纹伊蚊（20%）和埃及伊蚊（17.33%）。在混合微宇宙中，条纹伊蚊的存活率（0.76 ± 0.18）低于埃及伊蚊（0.84 ± 0.21）和白纹伊蚊（0.82 ± 0.18），但差异不显著。

本研究通过系统的幼虫生命表实验，揭示了入侵加纳的白纹伊蚊具有与本地主要登革热媒介埃及伊蚊相近甚至在某些方面相似的未成熟期发育时间和存活能力。这表明白纹伊蚊已经成功地适应了加纳当地的环境条件。尤为重要的是，当三种媒介蚊虫共存时，种间相互作用可能导致发育时间缩短，这可能会加速种群的更替，从而在短期内形成更高的媒介密度，增加疾病传播风险。白纹伊蚊表现出的高存活率和快速发育潜力，加上其已知的生态可塑性（例如利用多种容器孳生），强烈提示它有能力在加纳定殖、增殖，并与本地埃及伊蚊和条纹伊蚊竞争。条纹伊蚊则显示出不同的生活史策略，即较长的幼虫存活时间，这可能使其在更稳定的环境中具有持久生存的优势。

白纹伊蚊在加纳的成功建立，可能预示着该国虫媒病毒传播动态的重大转变。入侵媒介与本地媒介共存，意味着登革热等虫媒病毒的传播可能不再依赖于单一的优势媒介物种，而是由多个物种共同维持，这无疑增加了传播的复杂性和控制难度。因此，持续监测白纹伊蚊的扩散动态，并深入研究其与本地物种在不同生态环境下的竞争机制，对于未来精准防控登革热等虫媒病毒病具有至关重要的意义。这项研究为理解入侵蚊媒在非洲新环境下的适应潜力及其对公共卫生的潜在影响提供了重要的科学依据。