Pandemien und biologische Invasionen – zwei Seiten derselben Medaille

Pandemien wie COVID-19 und biologische Invasionen haben viel gemeinsam: Sie werden durch ähnliche menschliche Eingriffe ausgelöst und ihre Ausbreitung folgt identen Mustern. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von Franz Essl von der Universität Wien hat die engen Beziehungen zwischen Infektionskrankheiten, die Epidemien verursachen, und biologischen Invasionen untersucht. Ihr Fazit: Medizin und Ökologie müssen enger zusammenarbeiten. Die Ergebnisse erscheinen in "BioScience".

Immer mehr Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen werden von Menschen bewusst und unbewusst rund um den Globus transportiert. Dieses als "biologische Invasion" bekannte Phänomen verursacht große ökologische und wirtschaftliche Schäden. Eine jüngst in Nature erschienene Studie zeigte, dass biologische Invasionen durch gebietsfremde Arten weltweit jährliche Kosten von mindestens 162 Milliarden Dollar verursachen. "Infektionskrankheiten, die durch Krankheitserreger und Parasiten verursacht werden, teilen viele Merkmale mit biologischen Invasionen. Während Infektionskrankheiten bisher hauptsächlich von Mediziner*innen untersucht wurden, wurden biologische Invasionen nahezu ausschließlich von Ökolog*innen erforscht. Künftig ist jedoch eine engere Zusammenarbeit erforderlich, von der beide Disziplinen profitieren würden", erklärt Franz Essl von der Universität Wien und Mitautor der neuen Studie.

In einer globalisierten Welt sind die Entstehung und Ausbreitung vieler Infektionskrankheiten des Menschen als biologische Invasionsereignisse zu verstehen. Einige gebietsfremde Arten tragen ursächlich zur Entstehung und Übertragung von Infektionskrankheiten bei. Beispielsweise sind gebietsfremde Mücken wie der Tigermoskito wichtige Überträger für Krankheiten wie Dengue-Fieber und Zika, während eingeschleppte Säugetiere wie Ratten Tollwut und Dermatitis übertragen können.

Epidemien und biologische Invasionen haben viel gemeinsam
Die Forscher*innen analysierten grundlegende Konzepte der Invasionsbiologie und von Epidemien und fanden viele Parallelen. Häufige Verschleppung, bestimmte Arteigenschaften und menschliche Störungen von Ökosystemen fördern sowohl biologische Invasionen als auch das Auftreten neuartiger Infektionskrankheiten. "Zum Beispiel bringt das Vordringen des Menschen in bislang unberührte Lebensräume die dort lebenden Arten in engen Kontakt mit dem Menschen. Dies bietet Krankheitserregern zahlreiche neue Möglichkeiten, um auf den Menschen überzuspringen, während dies gebietsfremden Arten erlaubt, veränderte Lebensräume neu zu besiedeln", sagt Franz Essl. In ähnlicher Weise hat der globale Handel ein dichtes Transportnetz geschaffen, dass es Krankheitserregern und gebietsfremden Arten gleichermaßen ermöglicht, in kurzer Zeit um die Welt zu reisen.

Der globale "One Health"-Ansatz
Die Forscher*innen empfehlen, künftig integrierte Ansätze zu verwenden, die die Gesundheit von Menschen und Tieren, Pflanzen und der Umwelt berücksichtigen, um Pandemien und die Ausbreitung von gebietsfremden Arten zu verhindern. Diese One Health-Perspektive basiert auf der Erkenntnis, dass natürliche Ökosysteme auch für die menschliche Gesundheit unersetzbar sind.

Die Wissenschaftler*innen kommen zu dem Schluss, dass viele Prognosemodelle und Erfahrungen zur Bekämpfung von Epidemien auf biologische Invasionen angewendet werden könnten und umgekehrt. Daher befürworten sie eine verstärkte Kooperation beider Disziplinen, um die Vorhersage und Eindämmung biologischer Invasionen und von Infektionskrankheiten, einschließlich Pandemien, zu verbessern.

Publikation in "BioScience":
Vilà M, Dunn AM, Essl F, Gómez-Díaz E, Hulme PE, Jeschke JM, Núñez MA, Ostfeld RS, Pauchard A, Ricciardi A, Gallardo B (2021) Viewing emerging human infectious epidemics through the lens of invasion biology. BioScience, DOI: 10.1093/biosci/biab047