Published December 1, 2021 | Version v1
Publication Open

Low mammalian species richness is associated with Kyasanur Forest disease outbreak risk in deforested landscapes in the Western Ghats, India

  • 1. University of Sydney
  • 2. Manipal Academy of Higher Education
  • 3. Westmead Institute
  • 4. Kasturba Medical College, Manipal

Description

Kyasanur forest disease virus (KFDV) is a rapidly expanding tick-borne zoonotic virus with natural foci in the forested region of the Western Ghats of South India. The Western Ghats is one of the world's most important biodiversity hotspots and, like many such areas of high biodiversity, is under significant pressure from anthropogenic landscape change. The current study sought to quantify mammalian species richness using ensemble models of the distributions of a sample of species extant in the Western Ghats and to explore its association with KFDV outbreaks, as well as the modifying effects of deforestation on this association. Species richness was quantified as a composite of individual species' distributions, as derived from ensembles of boosted regression tree, random forest, and generalised additive models. Species richness was further adjusted for the potential biotic constraints of sympatric species. Both species richness and forest loss demonstrated strong positive associations with KFDV outbreaks, however forest loss substantially modified the association between species richness and outbreaks. High species richness was associated with increased KFDV risk but only in areas of low forest loss. In contrast, lower species richness was associated with increased KFDV risk in areas of greater forest loss. This relationship persisted when species richness was adjusted for biotic constraints at the taluk-level. In addition, the taluk-level species abundances of three monkey species ( Macaca radiata , Semnopithecus hypoleucus , and Semnopithecus priam ) were also associated with outbreaks. These results suggest that increased monitoring of wildlife in areas of significant habitat fragmentation may add considerably to critical knowledge gaps in KFDV epidemiology and infection ecology and should be incorporated into novel One Health surveillance development for the region. In addition, the inclusion of some primate species as sentinels of KFDV circulation into general wildlife surveillance architecture may add further value. • Local mammalian species richness is estimated across the entire Western Ghats region. • Low species richness is associated with high KFDV risk in deforested landscapes. • This work identifies key landscapes for wildlife disease surveillance development.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

فيروس مرض غابة كياسانور (KFDV) هو فيروس حيواني المنشأ سريع التوسع ينتقل عن طريق القراد مع بؤر طبيعية في منطقة الغابات في غاتس الغربية بجنوب الهند. تعد غاتس الغربية واحدة من أهم مناطق التنوع البيولوجي في العالم، ومثل العديد من هذه المناطق ذات التنوع البيولوجي المرتفع، تتعرض لضغوط كبيرة بسبب تغير المناظر الطبيعية البشرية. سعت الدراسة الحالية إلى تحديد ثراء أنواع الثدييات باستخدام نماذج جماعية لتوزيعات عينة من الأنواع الموجودة في غاتس الغربية واستكشاف ارتباطها بتفشي فيروس كورونا المستجد، بالإضافة إلى الآثار المعدلة لإزالة الغابات على هذا الارتباط. تم تحديد ثراء الأنواع كمركب من توزيعات الأنواع الفردية، كما هو مشتق من مجموعات من شجرة الانحدار المعزز والغابات العشوائية ونماذج المواد المضافة المعممة. تم تعديل ثراء الأنواع بشكل أكبر للقيود الحيوية المحتملة للأنواع المتعاطفة. أظهر كل من ثراء الأنواع وفقدان الغابات ارتباطات إيجابية قوية مع تفشي فيروس كورونا المستجد، ومع ذلك فقد أدى فقدان الغابات إلى تغيير كبير في العلاقة بين ثراء الأنواع وتفشي المرض. ارتبط الثراء العالي للأنواع بزيادة مخاطر فيروس كورونا المستجد ولكن فقط في المناطق ذات الخسارة المنخفضة للغابات. وعلى النقيض من ذلك، ارتبط انخفاض ثراء الأنواع بزيادة مخاطر فيروس كورونا المستجد في المناطق التي تعاني من فقدان أكبر للغابات. استمرت هذه العلاقة عندما تم تعديل ثراء الأنواع للقيود الحيوية على مستوى التالوك. بالإضافة إلى ذلك، ارتبطت وفرة الأنواع على مستوى التالوك لثلاثة أنواع من القرود ( ماكاكا رادياتا ، سيمينوبيثيكوس هيبوليوكوس، وسيمينوبيثيكوس بريام) بتفشي المرض. تشير هذه النتائج إلى أن زيادة رصد الحياة البرية في مناطق تجزئة الموائل الكبيرة قد تضيف إلى حد كبير إلى فجوات المعرفة الحرجة في علم الأوبئة في فيروس كورونا المستجد وبيئة العدوى ويجب دمجها في تطوير ترصد One Health الجديد للمنطقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن إدراج بعض أنواع الرئيسيات كحراس لدوران فيروس كورونا المستجد في البنية العامة لمراقبة الحياة البرية قد يضيف المزيد من القيمة. • يقدر ثراء أنواع الثدييات المحلية في جميع أنحاء منطقة غاتس الغربية بأكملها. • يرتبط انخفاض ثراء الأنواع بمخاطر عالية في قرية الملك فهد في المناظر الطبيعية التي أزيلت منها الغابات. • يحدد هذا العمل المناظر الطبيعية الرئيسية لتطوير مراقبة أمراض الحياة البرية.

Translated Description (French)

Le virus de la maladie forestière de Kyasanur (KFDV) est un virus zoonotique transmis par les tiques en expansion rapide avec des foyers naturels dans la région forestière des Ghâts occidentaux de l'Inde du Sud. Les Ghâts occidentaux sont l'un des points chauds de biodiversité les plus importants au monde et, comme beaucoup de ces zones de grande biodiversité, ils subissent une pression importante due aux changements anthropiques du paysage. La présente étude a cherché à quantifier la richesse des espèces de mammifères à l'aide de modèles d'ensemble des distributions d'un échantillon d'espèces existant dans les Ghâts occidentaux et à explorer son association avec les épidémies de KFDV, ainsi que les effets modificateurs de la déforestation sur cette association. La richesse en espèces a été quantifiée comme un composite des distributions des espèces individuelles, telles que dérivées d'ensembles d'arbres de régression amplifiés, de forêts aléatoires et de modèles additifs généralisés. La richesse en espèces a ensuite été ajustée pour tenir compte des contraintes biotiques potentielles des espèces sympatriques. La richesse en espèces et la perte de forêt ont démontré de fortes associations positives avec les épidémies de KFDV, mais la perte de forêt a considérablement modifié l'association entre la richesse en espèces et les épidémies. Une richesse élevée en espèces était associée à un risque accru de KFDV, mais uniquement dans les zones de faible perte de forêt. En revanche, une plus faible richesse en espèces était associée à un risque accru de KFDV dans les zones de plus grande perte de forêt. Cette relation a persisté lorsque la richesse en espèces a été ajustée pour tenir compte des contraintes biotiques au niveau du taluk. De plus, l'abondance des espèces de niveau taluk de trois espèces de singes ( Macaca radiata , Semnopithecus hypoleucus et Semnopithecus priam ) a également été associée à des éclosions. Ces résultats suggèrent qu'une surveillance accrue de la faune dans les zones de fragmentation importante de l'habitat peut ajouter considérablement aux lacunes critiques en matière de connaissances sur l'épidémiologie du KFDV et l'écologie des infections et devrait être intégrée dans le nouveau développement de la surveillance One Health pour la région. En outre, l'inclusion de certaines espèces de primates en tant que sentinelles de la circulation du KFDV dans l'architecture générale de surveillance de la faune peut ajouter de la valeur. • La richesse locale en espèces de mammifères est estimée dans toute la région des Ghâts occidentaux. • La faible richesse en espèces est associée à un risque élevé de KFDV dans les paysages déboisés. • Ce travail identifie les paysages clés pour le développement de la surveillance des maladies de la faune.

Translated Description (Spanish)

El virus de la enfermedad forestal de Kyasanur (KFDV) es un virus zoonótico transmitido por garrapatas en rápida expansión con focos naturales en la región boscosa de los Ghats occidentales del sur de la India. Los Ghats occidentales son uno de los puntos críticos de biodiversidad más importantes del mundo y, como muchas de estas áreas de alta biodiversidad, están bajo una presión significativa por el cambio antropogénico del paisaje. El presente estudio buscó cuantificar la riqueza de especies de mamíferos utilizando modelos de conjunto de las distribuciones de una muestra de especies existentes en los Ghats Occidentales y explorar su asociación con los brotes de KFDV, así como los efectos modificadores de la deforestación en esta asociación. La riqueza de especies se cuantificó como un compuesto de distribuciones de especies individuales, derivadas de conjuntos de árboles de regresión potenciada, bosques aleatorios y modelos aditivos generalizados. La riqueza de especies se ajustó aún más para las posibles limitaciones bióticas de las especies simpátricas. Tanto la riqueza de especies como la pérdida de bosques demostraron fuertes asociaciones positivas con los brotes de KFDV, sin embargo, la pérdida de bosques modificó sustancialmente la asociación entre la riqueza de especies y los brotes. La alta riqueza de especies se asoció con un mayor riesgo de KFDV, pero solo en áreas de baja pérdida de bosques. Por el contrario, una menor riqueza de especies se asoció con un mayor riesgo de KFDV en áreas de mayor pérdida de bosques. Esta relación persistió cuando la riqueza de especies se ajustó a las restricciones bióticas a nivel de taluk. Además, las abundancias de especies a nivel de taluk de tres especies de monos ( Macaca radiata , Semnopithecus hypoleucus y Semnopithecus priam ) también se asociaron con brotes. Estos resultados sugieren que un mayor monitoreo de la vida silvestre en áreas de fragmentación significativa del hábitat puede aumentar considerablemente las brechas de conocimiento crítico en la epidemiología de KFDV y la ecología de infecciones y debe incorporarse en el nuevo desarrollo de vigilancia One Health para la región. Además, la inclusión de algunas especies de primates como centinelas de la circulación de KFDV en la arquitectura general de vigilancia de la vida silvestre puede agregar más valor. • La riqueza de especies de mamíferos locales se estima en toda la región de los Ghats Occidentales. • La baja riqueza de especies se asocia con un alto riesgo de KFDV en paisajes deforestados. • Este trabajo identifica paisajes clave para el desarrollo de la vigilancia de enfermedades de la vida silvestre.

Files

2021.04.08.439111.full.pdf.pdf

Files (9.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:00f676d93508e5bfd6adf20e95d01afe
9.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يرتبط انخفاض ثراء أنواع الثدييات بمخاطر تفشي مرض غابة كياسانور في المناظر الطبيعية التي أزيلت منها الغابات في غاتس الغربية، الهند
Translated title (French)
La faible richesse en espèces de mammifères est associée au risque d'épidémie de maladie de la forêt de Kyasanur dans les paysages déboisés des Ghâts occidentaux, en Inde
Translated title (Spanish)
La baja riqueza de especies de mamíferos se asocia con el riesgo de brotes de enfermedades forestales de Kyasanur en paisajes deforestados en los Ghats occidentales, India

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3190197915
DOI
10.1016/j.onehlt.2021.100299

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W132286244
  • https://openalex.org/W1541774929
  • https://openalex.org/W1568769611
  • https://openalex.org/W1575429187
  • https://openalex.org/W1581918324
  • https://openalex.org/W1661404170
  • https://openalex.org/W1678356000
  • https://openalex.org/W1800519929
  • https://openalex.org/W1818937361
  • https://openalex.org/W1974519116
  • https://openalex.org/W1981213426
  • https://openalex.org/W2009499611
  • https://openalex.org/W2029185072
  • https://openalex.org/W2033404741
  • https://openalex.org/W2062955606
  • https://openalex.org/W2081908062
  • https://openalex.org/W2086038705
  • https://openalex.org/W2112776483
  • https://openalex.org/W2116320829
  • https://openalex.org/W2133250788
  • https://openalex.org/W2135695572
  • https://openalex.org/W2144898279
  • https://openalex.org/W2146904764
  • https://openalex.org/W2147640641
  • https://openalex.org/W2150161733
  • https://openalex.org/W2160278500
  • https://openalex.org/W2162348455
  • https://openalex.org/W2172396214
  • https://openalex.org/W2180144791
  • https://openalex.org/W2271393317
  • https://openalex.org/W2324360419
  • https://openalex.org/W2404872277
  • https://openalex.org/W2487770199
  • https://openalex.org/W2552708329
  • https://openalex.org/W2582743722
  • https://openalex.org/W2589722920
  • https://openalex.org/W2618653913
  • https://openalex.org/W2783754790
  • https://openalex.org/W2790536788
  • https://openalex.org/W2798001821
  • https://openalex.org/W2802116789
  • https://openalex.org/W2903137997
  • https://openalex.org/W2911964244
  • https://openalex.org/W2913723365
  • https://openalex.org/W2918104244
  • https://openalex.org/W2968578161
  • https://openalex.org/W2989736970
  • https://openalex.org/W2995945361
  • https://openalex.org/W3005242686
  • https://openalex.org/W3011127849
  • https://openalex.org/W3014529830
  • https://openalex.org/W3014590501
  • https://openalex.org/W3047617722
  • https://openalex.org/W3092031744
  • https://openalex.org/W4233893125