上海交通大学通识教育立项核心课程 O TONG UN 课程名称：生物技术与人类 课程号：BI913班级号：F1408201 姓名：陈仙学号：5140829009专业： 生物医学工程 阅读与理解 题目编号 9 得分 Matthew C.Fisher,Daniel A.Henk,Cheryl J.Briggs,John S.Brownstein.Emerging fungal threats to animal,plant and ecosystem health.[J].Nature,2012,484(7393):184-94. 中文题目：新兴真菌对动物，植物和生态系统健康的威胁 姓名：陈仙 单位：生物医学工程学院 邮政编码：200240 前言 1.背景知识 在过去的二十年里，人类活动改变了自然环境，为真菌的扩散和新种类真菌的出现创造了条 件。真菌引起的致命传染病越来越多，对世界范围内粮食安全产生了威胁，甚至导致了一些野生 动植物的灭绝。然而，这己经不是一个新的发现，早己有真菌传染病对植物物种威胁的实例，而 且这些威胁并没有减弱，随着资源丰富的农业实践而增减。虽然，致病真菌（也称为真菌病）对 动物健康构成的重大威胁尚未得到广泛认可，但是最近出现的由于未知真菌出现引起的野生动物 数量高度下降的实例，使人们的看法正在逐渐改变。人们认为新生真菌传染病感染会导致生物多 样性日益减少，对人类和生态系统健康有更广泛的负面影响，因此亟需采取措施加紧对全球生物 的安全检测和控制。 2.文章亮点（创新点） 这篇文章通过真菌传染病实例来分析真菌导致动植物宿主数量减少或灭绝的原因，并结合真菌 的几个关键生物特征，研究真菌传染病的流行病动力学。介绍和强调新兴真菌传染病对食品安全 和生态系统造成的严重影响，最后总结了人类为了减少真菌传染病对动物和植物的感染所采取的
上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称： 生物技术与人类 课程号： BI 913 班级号： F1408201 姓名： 陈仙 学号： 5140829009 专业： 生物医学工程 阅读与理解 题目编号 9 得分 Matthew C. Fisher, Daniel A. Henk, Cheryl J. Briggs, John S. Brownstein. Emerging fungal threats to animal, plant and ecosystem health. [J].Nature,2012,484(7393) :184-94. 中文题目：新兴真菌对动物，植物和生态系统健康的威胁 姓名：陈仙 单位：生物医学工程学院 邮政编码： 200240 前言 1.背景知识 在过去的二十年里，人类活动改变了自然环境，为真菌的扩散和新种类真菌的出现创造了条 件。真菌引起的致命传染病越来越多，对世界范围内粮食安全产生了威胁，甚至导致了一些野生 动植物的灭绝。然而，这已经不是一个新的发现，早已有真菌传染病对植物物种威胁的实例，而 且这些威胁并没有减弱，随着资源丰富的农业实践而增减。虽然，致病真菌（也称为真菌病）对 动物健康构成的重大威胁尚未得到广泛认可，但是最近出现的由于未知真菌出现引起的野生动物 数量高度下降的实例，使人们的看法正在逐渐改变。人们认为新生真菌传染病感染会导致生物多 样性日益减少，对人类和生态系统健康有更广泛的负面影响，因此亟需采取措施加紧对全球生物 的安全检测和控制。 2.文章亮点（创新点） 这篇文章通过真菌传染病实例来分析真菌导致动植物宿主数量减少或灭绝的原因，并结合真菌 的几个关键生物特征，研究真菌传染病的流行病动力学。介绍和强调新兴真菌传染病对食品安全 和生态系统造成的严重影响，最后总结了人类为了减少真菌传染病对动物和植物的感染所采取的
一些列措施，对这篇文章重点的总结如下： 1.结合报道的实例分析，导致数量普遍下降的真菌感染并不仅限于作物、青蛙、蝙蝠，它们也 出现在如软珊瑚、蜂蜜等各种生物中。卵菌也与真菌相类似的，是感染小龙虾、罗非鱼等动物 的病原体并且也能导致一些植物物种数量下降。虽然这些不同宿主病原体关系中的直接因果关 系是不确定的，但似乎致病真菌对全球生物群具有显着的影响。 2.真菌对动植物生物多样性相比于其他分类学的病原体和宿主能构成更大的威胁，并且这种 威肋正在不断增加。 3.真菌的几个关键生物学特征，有助于人们分析真菌病导致宿主灭绝的动力学。其包括：一、 高毒性，毒性是微生物对宿主造成损害的相对能力的量度，真菌对稚嫩宿主可能是非常致命的， 死亡率接近100%的。真菌具有高的生殖潜力，在大量的宿主种群中，这种能力可能导致所有个 体在被驱赶到病原体不再扩散的低密度地区之前被感染；二、长期的环境阶段，真菌具有显著的 弹性分散阶段，独立自主地在自己的宿主身上生存的能力。作为自由生活的腐生植物或作为环境 中持久的孢子，会使接种物运送到幼嫩宿主的风险增加，因此其可能成为驱动致病性真菌出现的 最重要特征。因此，许多威胁自然种群的真菌疾病是由具有长期生存环境阶段的机会性真菌引起 的：三、普通病原体和机会性病原体，虽然许多真菌表现出高度的宿主专一性，但是真菌对任何 一组病原体展示最广泛的宿主范围。不同的宿主物种对真菌感染的敏感性有所不同，当涉及的病 原体是通才时，这些差异造成寄生虫介导的感染竞争。可以耐受高感染负荷的宿主物种，通过在 系统中维持持续的感染阶段而可能充当社区“超级撒播者”的角色。最终，当宿主通用病原体 表现出长期的环境阶段时，可能会造成远距离扩散和感染幼年宿主和环境的情况。 4.贸易和运输促进真菌全球化。虽然真菌通常表现出空间有限的地方病，很少的真菌表现出真 正的全球化分布，其地方适应和宿主特异性被认是真菌地方性的基础。但是当全球范围内真菌被 所在地的气候和植被限制时，致病真菌的潜在范围可能比现实的范围大很多。虽然真菌显示出响 应于环境变化的范围扩张的能力，但人类介导未被识别的洲际扩散真菌病原体是启动新的传播链 的主要组成部分。 5.人类活动不仅影响病原体的扩散，而且与关键的真菌特征相互作用引起疾病的出现，如栖息 地灵活性，环境持久性和多重生殖能力模式。重要的是，许多真菌在进行基因重组，杂交或水平 转移的能力方面具有灵活性，导致致病谱系出现，同时也允许形成新的遗传多样性，这是导致新 病原体的起源。 6.环境的变化是真菌新兴传染病的驱动力。其中，气候的波动是强制真菌物候变化模式的有力
一些列措施，对这篇文章重点的总结如下： 1.结合报道的实例分析，导致数量普遍下降的真菌感染并不仅限于作物、青蛙、蝙蝠，它们也 出现在如软珊瑚、蜂蜜等各种生物中。卵菌也与真菌相类似的，是感染小龙虾、罗非鱼等动物 的病原体并且也能导致一些植物物种数量下降。虽然这些不同宿主病原体关系中的直接因果关 系是不确定的，但似乎致病真菌对全球生物群具有显着的影响。 2. 真菌对动植物生物多样性相比于其他分类学的病原体和宿主能构成更大的威胁，并且这种 威胁正在不断增加。 3.真菌的几个关键生物学特征，有助于人们分析真菌病导致宿主灭绝的动力学。其包括：一、 高毒性，毒性是微生物对宿主造成损害的相对能力的量度，真菌对稚嫩宿主可能是非常致命的， 死亡率接近 100％的。真菌具有高的生殖潜力，在大量的宿主种群中，这种能力可能导致所有个 体在被驱赶到病原体不再扩散的低密度地区之前被感染；二、长期的环境阶段，真菌具有显著的 弹性分散阶段，独立自主地在自己的宿主身上生存的能力。作为自由生活的腐生植物或作为环境 中持久的孢子，会使接种物运送到幼嫩宿主的风险增加，因此其可能成为驱动致病性真菌出现的 最重要特征。因此，许多威胁自然种群的真菌疾病是由具有长期生存环境阶段的机会性真菌引起 的；三、普通病原体和机会性病原体，虽然许多真菌表现出高度的宿主专一性，但是真菌对任何 一组病原体展示最广泛的宿主范围。不同的宿主物种对真菌感染的敏感性有所不同，当涉及的病 原体是通才时，这些差异造成寄生虫介导的感染竞争。可以耐受高感染负荷的宿主物种，通过在 系统中维持持续的感染阶段而可能充当社区“超级撒播者”的角色。 最终，当宿主通用病原体 表现出长期的环境阶段时，可能会造成远距离扩散和感染幼年宿主和环境的情况。 4.贸易和运输促进真菌全球化。虽然真菌通常表现出空间有限的地方病，很少的真菌表现出真 正的全球化分布,其地方适应和宿主特异性被认是真菌地方性的基础。但是当全球范围内真菌被 所在地的气候和植被限制时，致病真菌的潜在范围可能比现实的范围大很多。虽然真菌显示出响 应于环境变化的范围扩张的能力，但人类介导未被识别的洲际扩散真菌病原体是启动新的传播链 的主要组成部分。 5.人类活动不仅影响病原体的扩散，而且与关键的真菌特征相互作用引起疾病的出现，如栖息 地灵活性，环境持久性和多重生殖能力模式。重要的是，许多真菌在进行基因重组，杂交或水平 转移的能力方面具有灵活性，导致致病谱系出现，同时也允许形成新的遗传多样性，这是导致新 病原体的起源。 6.环境的变化是真菌新兴传染病的驱动力。其中，气候的波动是强制真菌物候变化模式的有力
辅助因子，并且己知可以控制植物真菌新型传染病。未来几十年气候变化模式预测全球气温上升， 大气C02,臭氧含量的增加以及湿度，降雨量和恶劣天气的变化。因此，当试图预测气候变化对 植物病害的未来影响时，必须考虑许多因素的相互作用。首先，植物可以通过经历生理和空间的 变化去响应气候变化所产生的对病原体的影响。其次，是对病原体生理和其植物宿主外部扩散的 影响。 7.真菌新兴传染病影响食品安全和生态系统服务，真菌传染病的影响在农作物中得到明显的体 现，与森林和城市环境中的灭绝有直接的可衡量的经济后果。由于真菌和卵菌感染的持续和流行 爆发造成水稻、玉米、小麦、马铃薯和大豆的损失，虽然在区域上不同，但对当前粮食安全构成 日益严重的威胁。根据数据计算表明，甚至低水平的持续性疾病也会导致作物产量的损失。 8.作物的社会经济价值高意味着农业中真菌病的检测和控制远远超过了自然生态环境。为了减 轻动物和植物中的新兴真菌传染病，人类已经采取了相应的措施：(1)开发了流行病学模型来预 测季节性特定作物病原体的风险，允许有针对性的控制，并通过由联合国粮食及农业组织（粮农 组织)和相关组织领导研究联盟、政府和全球非政府组织评估具体的威胁：(2)尽管单一栽培在 某些情况下大大增加了对高毒性病原体的易感性，但是科学领先的抗病作物品种的研发总的来说 是成功的：(3)实验无法充分预测未来疾病的传播和严重程度，因此需要增加政治和公众对真菌 病在自然生态换境影响的认知，以督促决策者重视除管理农业环境以外的真菌病害控制，避免忽 视对野生种群中真菌接种物的监测，并且必须严格控制生物材料的国际贸易。 3.读后感 这篇文章主要介绍了真菌传染病给动植物、人类、生态环境以及生物多样性带来的严重影响， 就像文中开头提及的，真菌引起的植物病流行和真菌样的卵菌甚至已经改变了人类历史的进程。 这让我联想到“生物入侵”，生物入侵是指因某种原因非本地产的生物或本地原产但己绝灭的生 物侵入该地区的过程，而此物种在自然情况下无法跨越天然地理屏障。生物入侵不仅能彻底改变 生态系统的结构和功能，而且会严重影响社会和人类健康，造成重大的经济损失。在我看来，新 兴的真菌传染病在一定程度上归属于与生物入侵的范畴。它们也具有明显的不同，入侵某地区的 生物通常与当地的物种形成竞争关系，而真菌与其宿主通常形成寄生关系，但它们通常能在新的 生存环境中占据优势，迅速的增殖扩散，引起其他物种数量的降低，甚至是灭绝，从而引起生态 系统的改变，造成重大的经济损失。 生物（包括真菌）在自然情况下无法跨越天然的地理屏障，表现出地方性。而人类活动打破了 这样的屏障，首先是经济全球一体化，贸易和人类交往越来越频繁，而大部分入侵种就是由人为
辅助因子，并且已知可以控制植物真菌新型传染病。未来几十年气候变化模式预测全球气温上升， 大气 CO2，臭氧含量的增加以及湿度，降雨量和恶劣天气的变化。因此，当试图预测气候变化对 植物病害的未来影响时，必须考虑许多因素的相互作用。首先，植物可以通过经历生理和空间的 变化去响应气候变化所产生的对病原体的影响。其次，是对病原体生理和其植物宿主外部扩散的 影响。 7.真菌新兴传染病影响食品安全和生态系统服务，真菌传染病的影响在农作物中得到明显的体 现，与森林和城市环境中的灭绝有直接的可衡量的经济后果。由于真菌和卵菌感染的持续和流行 爆发造成水稻、玉米、小麦、马铃薯和大豆的损失，虽然在区域上不同，但对当前粮食安全构成 日益严重的威胁。根据数据计算表明，甚至低水平的持续性疾病也会导致作物产量的损失。 8.作物的社会经济价值高意味着农业中真菌病的检测和控制远远超过了自然生态环境。为了减 轻动物和植物中的新兴真菌传染病，人类已经采取了相应的措施：（1）开发了流行病学模型来预 测季节性特定作物病原体的风险，允许有针对性的控制，并通过由联合国粮食及农业组织（粮农 组织）和相关组织领导研究联盟、政府和全球非政府组织评估具体的威胁；（2）尽管单一栽培在 某些情况下大大增加了对高毒性病原体的易感性，但是科学领先的抗病作物品种的研发总的来说 是成功的；（3）实验无法充分预测未来疾病的传播和严重程度，因此需要增加政治和公众对真菌 病在自然生态换境影响的认知，以督促决策者重视除管理农业环境以外的真菌病害控制，避免忽 视对野生种群中真菌接种物的监测，并且必须严格控制生物材料的国际贸易。 3.读后感 这篇文章主要介绍了真菌传染病给动植物、人类、生态环境以及生物多样性带来的严重影响， 就像文中开头提及的，真菌引起的植物病流行和真菌样的卵菌甚至已经改变了人类历史的进程。 这让我联想到“生物入侵”，生物入侵是指因某种原因非本地产的生物或本地原产但已绝灭的生 物侵入该地区的过程, 而此物种在自然情况下无法跨越天然地理屏障。生物入侵不仅能彻底改变 生态系统的结构和功能, 而且会严重影响社会和人类健康, 造成重大的经济损失。在我看来，新 兴的真菌传染病在一定程度上归属于与生物入侵的范畴。它们也具有明显的不同，入侵某地区的 生物通常与当地的物种形成竞争关系，而真菌与其宿主通常形成寄生关系，但它们通常能在新的 生存环境中占据优势，迅速的增殖扩散，引起其他物种数量的降低，甚至是灭绝，从而引起生态 系统的改变，造成重大的经济损失。 生物（包括真菌）在自然情况下无法跨越天然的地理屏障，表现出地方性。而人类活动打破了 这样的屏障，首先是经济全球一体化, 贸易和人类交往越来越频繁, 而大部分入侵种就是由人为
活动的携带、货物运输侵入异地的。还有旅行、邮件传递等亦增加传入的可能性。除此以外，景 观建设、作物育种、农业生产、引种和花木移栽都可带入外来种。随着贸易活动日益频繁，侵入 风险会越来越大。 因此既然我们己经了解了真菌传染病和生物入侵的机理和原因，那么我们就可以从源头、途径 和结果等几个方面，来采取措施去分别预防、阻断和补救。首先预防，需要对潜在外来种和己经 侵入种（包括还未产生危害的物种）展开研究和调查，建立监控和预警体系：其次阻断，就是切断 入侵的途径，加强对贸易和运输的检查，严格限制物种的感染或入侵：最后，对于己经发生感染 或入侵的地区，加强报道，加强公众和政府的重视，并采取合理高效的措施补救，并避免情况的 恶化。 4.参考文献： [1]陈兵，康乐.生物入侵及其与全球变化的关系).生态学杂志，2003，(01)：31-34 [2]Lines J.The effects of climatic and land use changes on the insect vectors of human disease[A].In:Harrington R,(eds).Insects in a Changing Environment[C].Florida:Academic Press,1995,158~175 [3]Pimentel D,et a l.Environmental and economic costs of non-indigenous species in the United States[J].Bioscience,2000,50(1):53~64. [4]Vitousek P M,et al.Biological invasion by My ricafaya alters ecosystem development in Hawaii[J].Science,1987,238 :802~804 [5]Canon R C.The implications of predicted climate change for insect pest s in the UK,with emphasis on non-indigenous species[J].Glob .Change Biol,1987,4:785 ~796
活动的携带、货物运输侵入异地的。还有旅行、邮件传递等亦增加传入的可能性。除此以外, 景 观建设、作物育种、农业生产、引种和花木移栽都可带入外来种。随着贸易活动日益频繁, 侵入 风险会越来越大。 因此既然我们已经了解了真菌传染病和生物入侵的机理和原因，那么我们就可以从源头、途径 和结果等几个方面，来采取措施去分别预防、阻断和补救。首先预防，需要对潜在外来种和已经 侵入种(包括还未产生危害的物种)展开研究和调查, 建立监控和预警体系；其次阻断，就是切断 入侵的途径，加强对贸易和运输的检查，严格限制物种的感染或入侵；最后，对于已经发生感染 或入侵的地区，加强报道，加强公众和政府的重视，并采取合理高效的措施补救，并避免情况的 恶化。 4.参考文献 ： [1]陈兵,康乐. 生物入侵及其与全球变化的关系[J]. 生态学杂志,2003,(01):31-34. [2] Lines J.The effects of climatic and land use changes on the insect vectors of human disease[ A] .In :Harrington R, (eds) .Insects in a Changing Environment[ C] .Florida :Academic Press ,1995,158～175 . [3] Pimentel D, et a l. Environmental and economic costs of non-indigenous species in the United States[ J] .Bioscience , 2000,50(1):53～64. [4] Vitousek P M , et al.Biological invasion by My ricafaya alters ecosystem development in Hawaii[ J] .Science, 1987,238 :802～804 . [5] Canon R C . The implications of predicted climate change for insect pest s in the UK , with emphasis on non-indigenous species[ J] . Glob .Change Biol ,1987, 4:785 ～ 796