中国媒介生物学及控制杂志  2022, Vol. 33 Issue (1): 62-66

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田建国, 仲文江, 彭丽霞, 李俊, 韩荣荣, 姚正原, 林长坡, 於雪琴, 齐敬东, 黎桂福
TIAN Jian-guo, ZHONG Wen-jiang, PENG Li-xia, LI Jun, HAN Rong-rong, YAO Zheng-yuan, LIN Chang-po, YU Xue-qin, QI Jing-dong, LI Gui-fu
基于标记重捕回收技术的湖沼钉螺异地生存和繁殖研究
Survival and reproduction of imported Oncomelania snails from lakes and marshes by the capture-mark-recapture method
中国媒介生物学及控制杂志, 2022, 33(1): 62-66
Chin J Vector Biol & Control, 2022, 33(1): 62-66
10.11853/j.issn.1003.8280.2022.01.011

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收稿日期: 2021-08-31
基于标记重捕回收技术的湖沼钉螺异地生存和繁殖研究
田建国1 , 仲文江1 , 彭丽霞2 , 李俊1 , 韩荣荣1 , 姚正原1 , 林长坡1 , 於雪琴1 , 齐敬东3 , 黎桂福1     
1 上海市青浦区疾病预防控制中心, 上海 青浦 201700;
2 湖南省中医药研究院附属医院, 湖南 长沙 410006;
3 包头市疾病预防控制中心, 内蒙古 包头 014030
摘要: 目的 采用标记重捕技术研究野生湖沼型钉螺在水网地区持续生存和繁殖情况,为研究钉螺异地迁徙的生存可能提供科学依据。方法 2010年11月25日将使用不褪色油性标记物标记后的安徽省池州市贵池区产野生钉螺(雌雄比例为1∶1)50、100、200、400、800和1 600只随机投放于任屯村血吸虫防治纪念馆6个钉螺实验池中,连续观察3 828 d,2021年5月19日采用双层箩筛水洗法将实验池中钉螺筛出进行分类计数。利用Excel 2007和SPSS 10.0软件对钉螺的连续监测数据进行绘图,同时计算重捕数和重捕率。采用Kruskal-Wallis H检验比较不同投放量间的重捕率差异,对数线性回归法比较不同投螺量条件下子代螺数量差异。结果 共投放3 150只钉螺,从6个实验池内捕获钉螺1 167只,经水浸法和镜检法确定均为空壳钉螺,未发现活螺。其中有标记的实验钉螺366只,重捕率为11.62%,子代钉螺(含幼螺)694只,残螺107只。不同投放量的重捕率差异有统计学意义(χ2=75.743,P < 0.001),不同投放量与子代钉螺重捕数量不存在线性回归关系[y=211.84lgx-403.68,F=6.543,P=0.063]。结论 湖沼型钉螺在异地水网地区可以生存繁殖,但不具备持续的繁殖生存能力。钉螺监测工作应重点关注邻近地区同亚型钉螺的扩散而非远距离不同亚型钉螺的传播。
关键词: 钉螺    标记重捕    异地    生存繁殖    
Survival and reproduction of imported Oncomelania snails from lakes and marshes by the capture-mark-recapture method
TIAN Jian-guo1 , ZHONG Wen-jiang1 , PENG Li-xia2 , LI Jun1 , HAN Rong-rong1 , YAO Zheng-yuan1 , LIN Chang-po1 , YU Xue-qin1 , QI Jing-dong3 , LI Gui-fu1     
1 Qingpu Center for Disease Control and Prevention, Qingpu, Shanghai 201700, China;
2 The Attached Hospital of Chinese Medicine Institute of Hunan Province, Changsha, Hunan 410006, China;
3 Baotou Center for Disease Control and Prevention, Baotou, Inner Mongolia 014030, China
Abstract: Objective To investigate the survival and reproduction of wild imported Oncomelania snails from lakes in water network regions by the capture-mark-recapture method, and to provide a scientific basis for the survival possibility of the long-distance migration of Oncomelania snails. Methods On November 25 of 2010, 50, 100, 200, 400, 800, and 1 600 of wild Oncomelania snails (at a male/female ratio of 1∶1) from Guichi district of Chizhou city in Anhui, China, were randomly put into 6 ponds after marked by non-fading markers in Rentun Schistosomiasis Memorial Hall and were observed for 3 828 consecutive days. On May 19 of 2021, the double-layer-mesh was used to screen and wash out the snails from the ponds for classifying and counting. Excel 2007 and SPSS 10.0 softwares were used to perform a statistical analysis of continuous monitoring data and calculate the number of recapture and recapture rate. The Kruskal-Wallis H test was used to compare the difference in recovery rate between different doses of snails, and the logarithmic linear regression analysis was used to investigate the correlation between the dose of snails and the number of second-birth snails. Results A total of 1 167 snails were captured from the 6 ponds, all of which were found empty by water immersion and microscopy, and no living snail was observed. Among these snails, 366 were marked experimental snails, with a recapture rate of 11.62%, and there were 694 second-birth snails (including young snails) and 107 incomplete snails. The Kruskal-Wallis H test showed a statistical difference in recovery rate between different doses of snails (χ2=75.743, P < 0.001). No linear regression relationship was observed between the dose of snails and the number of second-birth snails recycled [y=211.84lgx-403.68, F=6.543, P=0.063]. Conclusion Oncomelania snails from lakes can survive and reproduce in water network regions, but they do not have the ability for continuous survival and reproduction. The surveillance of Oncomelania snails should focus on the spread of Oncomelania snails of the same subtype in neighborhood, rather than the spread of Oncomelania snails of different subtypes from a great distance.
Key words: Oncomelania snail    Capture-mark-recapture    Non-adjacent areas    Survival and reproduction    

随着社会经济的发展以及受气象、生产和生活因素的影响,钉螺异地输入的可能性仍然存在,有学者认为建立三峡大坝、实施南水北调以及人类的生产活动等可能造成钉螺向异地迁徙形成新的螺点[1-3]。发现新螺点会涉及灭螺、经济补偿、后期监测等一系列防控问题,因此防止外来钉螺侵入是血吸虫病防治的重要工作之一。上海市青浦区曾经是全国血吸虫病重度流行区,经过几代人努力,20世纪90年代初期彻底消灭了钉螺,但2014年再次发现内源性钉螺。青浦区地处长江和太湖流域下游,属典型的江南水网地区,地理上存在上游湖沼钉螺侵入的可能。既往我们曾开展为期2年的钉螺再生性研究,实验用螺为安徽省湖沼型钉螺,研究中发现湖沼型钉螺在水网地区可以生存并繁殖,但并未发现不同投螺剂量组形成规模化螺点[4-7]。为进一步研究外来湖沼型钉螺在水网地区经过长期适应后能否持续繁殖并形成规模化螺点,我们开展了为期3 828 d的观察研究,现将结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 实验现场建立

在上海市青浦区任屯村血吸虫病防治纪念馆内建立约40 m2的钉螺实验基地,基地由6个200 cm×200 cm×100 cm高出地面的混凝土钉螺实验池组成,实验用土采自任屯村周边农业用土,土层厚约33 cm,建成后自然状态下静置2个月长出植被;池中心设直径约50 cm的模拟水塘并长期保持水位。每个实验池在33 cm高处设排水滤网防止暴雨后积水,池与池之间留有间隙,防止钉螺相互逃逸。

1.2 实验用钉螺

实验用钉螺为中国疾病预防控制中心寄生虫病防治所提供的安徽省池州市贵池区湖沼地区的野生成螺,为湖北钉螺指名亚种(Oncomelania hupensis hupensis)。采用逸蚴法检测均为非感染性钉螺,鉴别雌、雄后在室内饲养1个月。

1.3 实验方法

采用不褪色油性颜料将雌、雄钉螺分别标记为白色和红色,按照50、100、200、400、800、1 600只(雌雄比例为1∶1)分成6个组,于2010年11月25日随机投放于6个实验池泥土表面,在自然状态下繁殖生长,不施加人为干预。2010年11月25日-2019年6月30日每天进行3次观查,记录实验池内泥土表面钉螺和子代螺的出现情况。2021年5月19日-2021年5月25日采用双层水洗法将实验池泥土中钉螺筛出进行分类计数。

1.4 重捕钉螺[8-10]

自制100 cm×50 cm×15 cm的不锈钢双层箩筛,上、下层箩筛目数分别为2.5和65目。分别将6个实验池中的土壤在上层2.5目的箩筛全部清理筛洗,获取粗筛洗物。对粗筛洗物再用下层65目的箩筛精洗,由专业查螺队员从最终筛取物中捡出钉螺(含残螺)。

对获取的钉螺进行分类,有颜色标记的为实验螺;无颜色标记、形态学符合钉螺特征的为子代螺,采用水浸法和镜检法确定钉螺是否存活。将螺体不完整、骨化、空洞化,螺体旋数低于3旋以下的钉螺定义为残螺。钉螺的成螺、幼螺鉴定标准参照文献[10]进行。

1.5 统计学分析

利用Excel 2007软件进行数据整理,SPSS 10.0软件进行统计学分析。实验螺重捕率比较采用Kruskal-Wallis H检验,子代螺与投入螺的剂量关系分析采用对数线性回归法检验,P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 获取钉螺情况

共获取钉螺(含残螺)1 167只,均为空壳钉螺,未发现活钉螺。重捕有标记的实验钉螺366只,子代钉螺(含幼螺)694只,残螺107只。不同投放量组均有子代钉螺出现。不同投放量的实验池内均发现有风化、骨化、空洞化的残螺,投螺800只的组残螺数较高。见表 1

表 1 上海市青浦区不同投放量的钉螺重捕情况 Table 1 Recapture of snails in groups of different doses by the capture-mark-recapture method in Qingpu, shanghai
2.2 标记钉螺回收情况

经过3 828 d的实验观察,投入的3 150只钉螺,总计回收366只,整体重捕率为11.62%。其中投放量为800只组的重捕率较低,为3.38%(表 1)。不同投放量组的重捕率经Kruskal-Wallis H检验差异有统计学意义(χ2=75.743,P < 0.001),使用卡方分割检验对各组重捕率进行两两比较(χ(0.003, 1)2=8.808,调整后α=0.003),结果显示,投螺50、200、400、1 600只组与800只组差异均有统计学意义(均P < 0.003),其余组间差异均无统计学意义(均P > 0.003)。不同的投放量与子代螺数量经对数线性回归检验,对数线性回归方程为y=211.84lgx-403.68,二者不存在线性关系(F=6.543,P=0.063)。

2.3 各年度泥土表面总螺数

发现不同投放量组自第2个投螺年度起的总螺数均呈下降趋势,2019年3月后日均监测泥土表面螺情基本不再发生变化。见图 1

注:投放时间为2010年11月,逐月观察至2019年6月。 图 1 上海市青浦区不同投放量条件下泥土表面钉螺总数月变化趋势 Figure 1 The monthly changing trend of the total number of snails on soil surface at different doses of released snails in Qingpu, Shanghai
3 讨论

湖北钉螺指名亚种分布于我国的上海、浙江、江苏、安徽、湖南、湖北、江西、广东等8个省(直辖市)的水网型、湖沼型地区以及部分山丘地区的丘陵环境[10]。钉螺是一类在地球上生存了亿万年水陆两栖的古老物种,其生命力强、繁殖力较高,在自然界长期生存进化过程中已经形成了地方适应性,因此不同的地区存在不同的亚种,如湖北钉螺指名亚种、滇川亚种、福建亚种、片山亚种等[10-11]。钉螺在自然界中的死亡后期演变少有文献报道,本次采用标记重捕方法研究发现,残螺是钉螺螺体生命周期结束后演变的中间状态,实验室中观察发现残螺螺体不完整,部分螺体空洞化严重,极易粉碎,钉螺螺体在自然界与其他生物体一样死亡后也会出现骨化、风化的现象,但发育良好的螺体能够存在较长时间。

本次研究的标记螺总体重捕率为11.62%,提示大多数钉螺在经过近10年后已经风化消失。不同投放量组间重捕率差异有统计学意义,投螺800只的组重捕率最低,仅为3.38%,其原因有待进一步探讨。本次回收的钉螺未发现活螺,均表现出空壳化现象,说明钉螺死亡时间较长,有机质已被分解;从实验结果看,各实验池均有数量不等的子代螺(含幼螺)发现,再次印证了湖沼地区的野生钉螺在水网地区可以生存并繁殖,但未表现出持续繁殖的现象[4-7],无法形成规模化螺点。尽管我们采用不同投放量的方法进行实验,但子代螺未呈现剂量化繁殖,且未出现钉螺数量持续增加现象,符合钉螺在自然界中的二项分布特征[12]。通过监测泥土表面钉螺活动情况发现,投螺8年后泥土表面钉螺活动基本不再发生变化,与本次泥土中回收均为空壳钉螺结果相一致。

钉螺的生长繁殖受到诸多因素影响,如水文、气象、高程、土壤、植被因素等[8-10, 13-15]。由于湖沼和水网地区在上述诸多因素方面不同,如水文、土壤酸碱度、植被种类和覆盖因素等,这些差异如何影响湖沼型钉螺在水网地区的持续性繁殖尚需进一步研究,尽管本研究保持了实验池内水源、植被及足够的苔藓类植物持续存在[6],但土壤,水文,植被的种类、数量是否满足湖沼型钉螺在水网地区的繁殖仍需进一步研究。本次研究发现离开原生地的钉螺即使可以长期生存并繁殖子代,但难以在新的环境持续性繁殖生存。梁幼生等[16]研究南水北调对钉螺生存影响时发现,钉螺北移至山东省济宁段1年和江苏徐州岱山段8年后全部死亡。黄重峰等[17]采用滇川亚种在湖沼地区进行了26个月的观察,钉螺数量亦呈下降趋势。黄殷殷等[18]认为异地迁徙后雌、雄钉螺的生殖腺体发生了变化,包括性腺萎缩、酶类变化,导致了钉螺繁殖力降低,种群呈下降趋势。既往研究也发现,在本实验池中采集500 g泥土进行检查,仅在投螺200和1 600只组分别孵化出1和2只幼螺[19],而在青浦区水网有螺地区采集同样重量的泥土孵化出幼螺最少为5只,最多可达20只[20],幼螺孵出有着明显的数量差异,也间接证实了输入性钉螺与本土钉螺在繁殖、孵化方面存有差异。

钉螺离开原生地在异地生存繁殖不良,除了环境因素对钉螺繁殖的影响外,也可能是钉螺的性吸引、性交配因素及性腺变化引起繁殖力低下,导致湖沼型钉螺在水网地区不能持续繁殖,最终出现钉螺数量减少直至消亡。因此,在血吸虫病防治中,需要重新考量异地输入性钉螺的防控措施。钉螺螺情监测的重点应放在本地区和邻近有螺的地区,而非将远距离播散和输入钉螺作为监测工作的重点,这将有助于突出血吸虫病防治工作的重点,降低血吸虫病防控监测工作成本。

利益冲突  无

参考文献
[1]
张光明, 操治国, 汪天平. 三峡水利工程对中国血吸虫病流行的影响: 工程运行前后预测与实证的比较[J]. 热带病与寄生虫学, 2018, 16(1): 45-50.
Zhang GM, Cao ZG, Wang TP. The impact of the Three Gorges Project on the prevalence of schistosomiasis in China: The comparing with the forcasting before the project and the real evidence after the project[J]. J Trop Dis Parasitol, 2018, 16(1): 45-50. DOI:10.3969/j.issn.1672-2302.2018.01.014
[2]
汪天平, 张世清. 南水北调与钉螺扩散和血吸虫病蔓延[J]. 中华流行病学杂志, 2002, 23(2): 87-89.
Wang TP, Zhang SQ. The relation of the South-to-North Water Diversion Project with Oncomelania snails spreading and schistosomiasis extensioin[J]. Chin J Epidemiol, 2002, 23(2): 87-89. DOI:10.3760/j.issn:0254-6450.2002.02.003
[3]
吕大兵, 姜庆五. 钉螺生态学研究及其应用[J]. 中国血吸虫病防治杂志, 2003, 15(2): 154-156.
Lyu DB, Jiang QW. Study on the ecology of Oncomelania snails and its application[J]. Chin J Schistos Control, 2003, 15(2): 154-156. DOI:10.16250/j.32.1374.2003.02.031
[4]
田建国, 仲文江, 黎桂福, 等. 水网地区模拟输入性钉螺生存繁殖情况初步观察[J]. 中国血吸虫病防治杂志, 2011, 23(2): 204-206.
Tian JG, Zhong WJ, Li GF, et al. Preliminary observation on survival and reproduction of imported Oncomelania snails in water network regions: a simulated experiment[J]. Chin J Schisto Control, 2011, 23(2): 204-206. DOI:10.16250/j.32.1374.2011.02.004
[5]
田建国, 仲文江, 黎桂福, 等. 上海市青浦区钉螺再生性研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2011, 22(2): 162-164.
Tian JG, Zhong WJ, Li GF, et al. Study on the reproducibility of Oncomelania snails in Qingpu district of Shanghai[J]. Chin J Vector Biol Control, 2011, 22(2): 162-164.
[6]
田建国, 黎桂福, 彭丽霞, 等. 模拟湖沼钉螺迁徙水网地区生长繁殖的适应性研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2015, 26(4): 414-417.
Tian JG, Li GF, Peng LX, et al. A research on the surviving and reproducing status of the imported Oncomelania snails from marshland areas to water network regions[J]. Chin J Vector Biol Control, 2015, 26(4): 414-417. DOI:10.11853/j.issn.1003.4692.2015.04.023
[7]
田建国, 黎桂福, 李俊, 等. 上海市青浦区人工输入性钉螺生存模拟实验[J]. 中国血吸虫病防治杂志, 2013, 25(3): 322-323.
Tian JG, Li GF, Li J, et al. Simulation experiment of survival and reproduction of artificially imported Oncomelania snails in Qingpu district, Shanghai[J]. Chin J Schisto Control, 2013, 25(3): 322-323. DOI:10.3969/j.issn.1005-6661.2013.03.028
[8]
闻礼永. 血吸虫病监测手册[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2014: 38.
Wen LY. Schistosomiasis surveillance manual[M]. Beijing: People's Medical Publishing House, 2014: 38.
[9]
中华人民共和国卫生部疾病控制司. 血吸虫病防治手册[M]. 3版. 上海: 上海科学技术出版社, 2000: 13-19.
Department of Disease Control, Ministry of Health of the People's Republic of China. Handbook of schistosomiasis control[M]. 3rd ed. Shanghai: Shanghai Scientific & Technical Publishers, 2000: 13-19.
[10]
周晓农. 实用钉螺学[M]. 北京: 科学技术出版社, 2005: 21-88.
Zhou XN. Science on Oncomelania snail[M]. Beijing: Science and Technology of China Press, 2005: 21-88.
[11]
张垒. 湖北钉螺(Oncomelania hupensis)的生态学研究[D]. 武汉: 湖北大学, 2008.
Zhang L. The ecological study of Oncomelania hupensis in Hubei[D]. Wuhan: Hubei University, 2008. (in Chinese)
[12]
孙振球. 医学统计学[M]. 3版. 北京: 人民卫生出版社, 2011: 103-108.
Sun ZQ. Medical statistics[M]. 3rd ed. Beijing: People's Medical Publishing House, 2011: 103-108.
[13]
黄玲玲. 山丘区钉螺分布特征及其与环境因子的关系[D]. 北京: 中国林业科学研究院, 2006.
Huang LL. Oncomelania distribution characteristic and relationship with environment factors in the hilly and mountains district[D]. Beijing: Chinese Academy of Forestry, 2006. (in Chinese)
[14]
苏德隆. 钉螺对光之反应(钉螺生态学研究之二)[J]. 中华卫生杂志, 1957, 5(3): 139-143.
Su DL. The reaction of Oncomelania snails to light[J]. Chin Med J, 1957, 5(3): 139-143.
[15]
谢娟, 闻礼永. 生态环境改变新态势对钉螺生长繁殖和扩散的影响[J]. 中国血吸虫病防治杂志, 2016, 28(2): 225-228.
Xie J, Wen LY. Impact of new trend of ecological environment changes on growth, reproduction and diffusion of Oncomelania hupensis[J]. Chin J Schisto Control, 2016, 28(2): 225-228. DOI:10.16250/j.32.1374.2015206
[16]
梁幼生, 戴建荣, 宋鸿焘, 等. 北移传代钉螺在北方生存的纵向观察及其对血吸虫的易感性[J]. 中国寄生虫病防治杂志, 2002, 15(1): 39-41.
Liang YS, Dai JR, Song HT, et al. Survival of Oncomelania hupensis snails in the north of China and their susceptibility to Schistosoma japonicum[J]. Chin J Parasit Dis Con, 2002, 15(1): 39-41. DOI:10.3969/j.issn.1673-5234.2002.01.013
[17]
黄重峰, 邹节新, 朱春潮, 等. 标记重捕技术对湖北钉螺滇川亚种在湖沼水网地区种群动态的实验研究[J]. 中国人兽共患病学报, 2012, 28(2): 139-143.
Huang CF, Zou JX, Zhu CC, et al. Population dynamics of Oncomelania hupensis robertsoni in lake marshland and water network regions by mark-recapture method[J]. Chin J Zoonoses, 2012, 28(2): 139-143. DOI:10.3969/j.issn.1002-2694.2012.02.011
[18]
黄殷殷, 张世清, 操治国, 等. 南水北调工程对血吸虫病传播影响研究进展[J]. 热带病与寄生虫学, 2019, 17(3): 181-186.
Huang YY, Zhang SQ, Cao ZG, et al. The impact of the South-to-North Water Diversion Project on the extensioin of schistosomiasis[J]. J Trop Dis Parasitol, 2019, 17(3): 181-186. DOI:10.3969/j.issn.1672-2302.2019.03.015
[19]
田建国, 黎桂福, 张小萍, 等. 剂量投螺条件下泥土中活性螺卵检测方法研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2014, 25(6): 558-560.
Tian JG, Li GF, Zhang XP, et al. A comparative detections for active eggs of Oncomelania hupensis Gredler in soils with varying densities[J]. Chin J Vector Biol Control, 2014, 25(6): 558-560. DOI:10.11853/j.issn.1003.4692.2014.06.019
[20]
田建国, 黎桂福, 彭丽霞, 等. 采用3种钉螺孵化方法检测有螺土壤中活性螺卵的比较研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2017, 28(6): 600-602.
Tian JG, Li GF, Peng LX, et al. A comparative study on hatching active eggs of Oncomelania hupensis in soil by three methods[J]. Chin J Vector Biol Control, 2017, 28(6): 600-602. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2017.06.022