研究揭示生物控制在全健康维度中产生“理想结果”

由CABI领导的新研究揭示,生物控制在全健康(One Health)维度中产生“理想结果”——缓解全球变化问题如化学污染、生物杀灭剂抗性、生物多样性丧失和栖息地破坏。然而,包括明尼苏达大学、加州大学、国际昆虫生理与生态中心(icipe)、佛罗里达大学和联合国粮食及农业组织(FAO)的科学家们表示,生物控制的跨学科成就仍被“低估”。这项发表在《环境科学全书》上的研究,通过全面的“全健康”

视角审视了生物控制的努力及其社会-生态结果,承认人类、动物、植物及更广泛环境的健康是相互关联和相互依存的。食品-环境-健康纽带中的社会利益
CABI瑞士中心的生态系统管理负责人、研究作者Urs Schaffner博士表示:“自公元300年以来,人类就有效利用了生物控制。通过促进自然地控制害虫、杂草和疾病,它在食品-环境-健康的纽带中产生了社会利益。

“尽管如此,生物控制对全健康的更广泛贡献仍未被充分认可。“在全健康背景中构建生物控制有助于将医务和兽医人员、生态学家、保护主义者和农业专家团结起来,共同寻找一些行星健康最紧迫问题的解决方案。”科学家们以人类健康为例,举出了如何通过使用叶甲Ophraella communa来控制一种引发人类过敏的植物,有效降低空气中普通豚草花粉的浓度超过80%。

在接触普通豚草花粉的人群中,10%到60%的人会出现过敏反应,每年给欧洲经济造成74亿欧元的损失。叶甲Ophraella communa预计每年可以为整个欧洲节省11亿欧元的健康费用
根据前瞻性模型,O. communa,一种来自北美的外来物种,首次于2013年在欧洲被发现,预计在其环境生态位完全殖民后每年将为整个欧洲节省11亿欧元的健康费用(Schaffner et al., 2020)。

说到植物健康,科学家们以贝宁水果棉蚧(Rastrococcus invadens)的生物控制为例,收益与成本之比为145:1,每位芒果农民在20多年中每年收益328美元(Bokonon-Ganta et al., 2002)。此外,在环境健康方面,他们强调,通过引入天敌,至少15种杂草和12种害虫已经在自然栖息地得到控制,并且目前还有更多此类物种成为目标。

例如,在佛罗里达州控制入侵的白千层树(Melaleuca quinquenervia),允许极其敏感的湿地生态系统——大沼泽地恢复自然植被和水文(Rayamajhi et al., 2019),以及在加拉巴哥群岛控制绒毛盾蚧(Icerya purchasi),拯救了一些地方性植物物种免于可能灭绝(Hoddle et al., 2013)。

为防止进一步生态崩溃的贡献
本研究的合著者Kris Wyckhuys博士表示:“以生物多样性驱动的害虫、杂草或疾病管理,或生物控制,可以为防止进一步生态崩溃以及化解一些世界上最紧迫的人类、动物和环境威胁提供真正的贡献。“我们希望我们的审查——尽管不详尽——能为生物控制方法的广度与跨学科性提供令人信服的证据。

“我们认为,从全健康的角度揭示了生物控制被低估的机会,这些机会超出了其众所周知的植物生产系统中的应用。“我们倡导系统层面的整合方法,以开展生物控制的研究、政策和实践,考虑到其对全健康四个维度的直接和间接益处。”

例如,科学家们表示,亚洲入侵的木薯棉蚧(Phenacoccus manihoti)的生物控制直接通过增加木薯产量获益于植物健康,间接则通过抑制商品驱动的热带森林砍伐多达95%而获益于环境健康。生物控制实践带来多种健康益处的其他例子包括生物控制肠道寄生虫和疾病,这直接促进牲畜健康并通过放缓生物杀灭剂抗性发展间接促进人类健康。

另一个例子是利用极其特异的真菌绿僵菌(Metarhizium acridum)对蝗虫进行生物控制,这直接促进植物健康,同时也通过避免大规模空中杀虫剂喷洒间接促进人类、动物和环境健康。生物控制的全部潜力尚未被实现
Schaffner博士补充道,“生物控制方法在应对一些重大全球挑战,包括生物多样性丧失、环境污染或生物杀灭剂抗性方面的全部潜力尚未被实现。”

研究人员呼吁科学家、实践者和政策制定者携手合作,跨越学科或行业界限和意识形态差异,实现其全健康承诺。Schaffner博士是CABI全健康中心的顾问——这是一个旨在改善我们对人类、动物、植物、生态系统及其共同环境之间关系的跨学科知识、学习和证据平台。全健康中心将与Juno证据联盟合作,与关键利益相关者合作,确定研究差距,进行证据综合,传播研究成果并倡导在全健康相关问题的研究和政策决策中使用证据。