Onderzoek Lucinda Kirkpatrick

Abstract

Herstellen van ecosystemen om de dreiging van (her-)opduikende infectieziekten te stoppen: Er is steeds meer bewijs dat landschapsdegradatie gekoppeld is aan het risico op zoonotische overspringing. Grootschalig herstel wordt steeds vaker genoemd als een effectieve oplossing om te beschermen tegen verschillende door de mens veroorzaakte invloeden en wordt ook verondersteld bescherming te bieden tegen zoonotische ziekteoverspringing. Er is echter weinig bekend over de mechanismen waarmee herstel deze bescherming kan bieden. Er wordt vaak aangenomen dat herstel de processen in omgekeerde volgorde weerspiegelt die optreden tijdens degradatie; het is echter waarschijnlijk dat deze relatie feitelijk asymmetrisch is. Herstelde landschappen kunnen zelden worden teruggebracht naar een staat die vergelijkbaar is met die van ongerepte ecosystemen, en vaak moeten herstelde landschappen voldoen aan een scala van milieu- en sociaaleconomische eisen die hen inherent verhinderen dit te doen. Bovendien is de ruimtelijk-temporele schaal die nodig is voor positieve verandering contextafhankelijk, en het type herstel dat nodig is om te beschermen tegen zoonotische overspringing is momenteel onbekend. Ecosysteemherstel kan sterk variëren in type, schaal en context en kan ook veranderen hoe mensen interageren met hun omgeving, wat onverwachte gevolgen kan hebben voor zoonotische ziekteoverspringing. Gezien de complexiteit van deze interacties en hun effect op ziekten, is het van vitaal belang dat we begrijpen hoe herstel specifiek de verspreiding van wilde dieren en het opkomende risico op overspringen van ziekten kan beïnvloeden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Leirs Herwig
• Co-promotor: Kirkpatrick Lucinda

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Epidemieën en pandemieën - waarvan de meeste worden veroorzaakt door opkomende ziekten die zoonotisch en door vectoren overgedragen zijn - bedreigen wereldwijd onze gezondheid en welzijn in een alarmerend tempo. Het voorkomen van toekomstige uitbraken van ziekten zal cruciaal zijn om het menselijk welzijn te waarborgen en vereist transformerende veranderingen. "Biodiversiteit-is-goed-voor-onze-gezondheid" is een nieuw paradigma geworden in het verminderen van het risico op ziekten. Bijgevolg is natuurrestauratie gericht op het herstel van biodiversiteit - geïsoleerd of in combinatie met volksgezondheidsinterventies - geïdentificeerd als een belangrijk instrument voor het verminderen van het risico op ziekten. Hoewel er wereldwijd duizenden lopende en geplande natuurrestauratieprojecten zijn, ontbreekt het ons aan kennis a) of dergelijke restauraties daadwerkelijk de cascade van infectie-uitscheiding-verspreiding onderbreken en het risico op ziekten verminderen, b) of ze het risico eerder versterken en c) over succesfactoren die restauraties karakteriseren die het risico op ziekten verminderen. BEPREP zal deze kennislacune vullen en praktische begeleiding bieden. In ruimtelijk en temporeel gerepliceerde veldstudies en experimenten in casestudies in Europa en de tropen zullen we a)-c) bestuderen en de causale mechanismen van infectiedynamiek en van de drijvende krachten langs de cascade van infectie-uitscheiding-verspreiding blootleggen. De participatieve en sectorsoverschrijdende aanpak van BEPREP door actieve betrokkenheid van inheemse en lokale gemeenschappen zal het identificeren van succesfactoren van best practice restauraties en interventies mogelijk maken, inclusief op de natuur gebaseerde oplossingen, om toekomstige maatregelen voor het herstel van biodiversiteit te begeleiden die gezonde ecosystemen bevorderen. Deze succesfactoren zullen bijdragen aan a) het onderbreken van de cascade van infectie-uitscheiding-verspreiding en b) uiteindelijk het voorkomen van ziekte-uitbraken. De resultaten van BEPREP helpen bij het creëren van een Europese samenleving die voorbereid is op en reageert op ziekterisico's. BEPREP zal dus de ecologische overgang versnellen die nodig is om aan de Biodiversiteitsstrategie voor 2030 van de EU te voldoen als een kernonderdeel van de Europese Green Deal en een groen herstel na de COVID-19-pandemie ondersteunen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Leirs Herwig
• Co-promotor: Kirkpatrick Lucinda

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Om biologische processen zoals migratie, verspreiding en ziektetransmissie te begrijpen, moeten we weten waar dieren zich verplaatsen en wie ze ontmoeten. Hoewel er reeds voor veel grotere dieren reeds methoden ontwikkeld zijn, is de overgrote meerderheid van de dieren te klein om effectief te monitoren zonder in te boeten op gegevensnauwkeurigheid of acquisitiesnelheid. Dit heeft niet alleen gevolgen voor onderzoek naar verplaatsing en gedrag van dieren, maar ook voor toegepaste toepassingen zoals beter welzijn voor dieren en vee in gevangenschap en monitoring van het milieu. Ontwikkelingen in het Internet of Things (IoT) die een revolutie teweegbrengen in verschillende aspecten van het dagelijks leven, hebben een enorm potentieel op het gebied van het volgen van dieren in het wild, maar zijn tot nu toe weinig uitgebuit, met name bij het overwegen van geminiaturiseerde contact loggers. Wij ontwikkelden ProxLogs, een geïntegreerd, flexibel en toegankelijk monitoringsysteem voor kleine dieren, gebaseerd op recente verbeteringen aan Bluetooth Low Energy-protocollen. Dit project heeft als doel om het Minimum Levensvatbaar Product te ontwikkelen, dit te testen in operationele omgevingen en toepasbare bedrijfsmodel te onderzoeken. Dit zal een state-of-the-art systeem zijn dat het mogelijk maakt om veel kleinere wilde en gedomesticeerde dieren te volgen op een sterk verbeterde ruimtelijke schaal dan eerder werd bereikt, terwijl tegelijkertijd wordt gewaarborgd dat het systeem goedkoop en toegankelijk blijft voor eindgebruikers. In dit project valideren we de proof of concept en werken we de verschillende businessmodellen verder uit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Weyn Maarten
• Co-promotor: Berkvens Rafael
• Co-promotor: Kirkpatrick Lucinda
• Co-promotor: Leirs Herwig

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Uitbraken van Zoönotische ziektes (ziektes overgedragen door dieren zoals bv. Ebola) hebben recent de belangrijke rol van dieren in ziekteoverdracht benadrukt. Zoönotische ziektes zijn vooral van belang wanneer mensen en dieren vaak met elkaar in contact komen. Ziektetransmissie is afhankelijk van contact tussen een geïnfecteerd individu met een vatbaar individu en de waarschijnlijkheid dat een vatbaar individu geïnfecteerd wordt. Habitatsveranderingen zorgt voor een transitie in de beschikbaarheid en verspreiding van bronnen wat invloed heeft op het aantal contacten tussen individuen en met toenemende stress ook invloed heeft op vatbaarheid voor ziektes. Daarom is betere kennis over hoe milieustress invloed heeft op veranderingen in ziekteoverdracht fundamenteel. De veeltepelmuis zal gebruikt worden om te onderzoeken hoe milieustress overleving, gedrag en virustransmissie beïnvloed. Hierbij zullen verschillende benaderingen toelaten de fysiologische invloed van stress in zowel labo- als veldexperimenten te onderzoeken, gecombineerd met een state-of-art technologie om gedrag van in het wild levende knaagdieren te volgen. De veeltepelmuis is drager van verschillende zoönotische ziektes en is een succesvolle soort in dichtbevolkte gebieden. Daarom is dit niet enkel een pioniersstudie die fundamentele inzichten zal opleveren maar zal deze studie ook bijdragen tot de opbouw van kennis over de invloed van habitatsveranderingen op transmissie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Leirs Herwig
• Mandaathouder: Kirkpatrick Lucinda

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Vele diersoorten zijn drager van ziektes die overdraagbaar zijn naar mensen, met serieuze gezondheids- en economische gevolgen. Daarom is er een belangrijke nood aan de opbouw van kennis over hoe deze ziektes zich in dierpopulaties handhaven. Zoals mensen mengen ook dieren zich niet willekeurig met anderen, maar het accuraat bepalen van sociale gedragingen, zoals het contact-gedrag tussen dieren is moeilijk, zelfs voor grote makkelijk observeerbare soorten. Hiervoor is vaak een grote tijds- en financiële investering nodig. Voor kleine, nacht-actieve dieren zoals knaagdieren is het bepalen contact-gedragingen tot nu toe onmogelijk. Daarom hebben wij Social Contact Network (SCoNe) loggers ontwikkeld. Deze loggers wegen minder dan 1,5g, kunnen tot 28 dagen lang aan een halsband worden bevestigd en kunnen interacties tussen maximaal 70 dieren bepalen. Wij willen deze loggers gebruiken om een beter inzicht te krijgen in het contact-gedrag van de veeltepelmuis in Tanzania en de invloed hiervan op virustransmissie. De veeltepelmuis kan ziektes zoals Lassa koorts en de plaag overbrengen. Deze soort heeft verschillende worpen per jaar van meer dan 20 jongen waardoor deze muizen in bepaalde periodes overvloedig kunnen voorkomen, met veel gewasschade tot gevolg. Een betere kennis over hoe het gedrag van muizen varieert doorheen populatieveranderingen en hoe dit de overdracht van ziektes beïnvloed zal helpen in het beschermen van gewassen, zal gezondheidsadvies kunnen sturen en zal antwoorden kunnen geven op fundamentele vragen over ziekteoverdracht. Door hun klein formaat en open-source ontwerp kunnen SCoNe loggers makkelijk aangepast worden aan de noden van andere onderzoekers waardoor ook het gedrag van andere soorten onderzocht kan worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Kirkpatrick Lucinda

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het begrijpen van de processen die het gedrag ondersteunen, zoals mededinging, predatie, sociaal of ziekteoverdracht, vereisen de mogelijkheid om in detail de aard van interacties tussen individuen te volgen. Tot voor kort is dit beperkt tot grote, gevangen of gemakkelijk waarneembare soorten. Nieuwe vooruitgang in miniaturisatie betekent echter dat het nu mogelijk is datasets van ongekende ruimtetemporale resolutie voor steeds kleiner dieren verzameld worden. Dergelijke systemen moeten getest en gekalibreerd worden om ervoor te zorgen dat ze geen individueel gedrag fundamenteel wijzigen en ervoor zorgen dat gegevens die uit dergelijke systemen zijn verzameld, vrij van vooroordeel zijn. We hebben miniatuurlabels ontwikkeld die tegelijkertijd de transmissies van andere tags verzenden en registreren en loggen. Dit project stelt ons in staat om methodes van tag attachment te testen (ervoor te zorgen dat de stress op het dier minimaal wordt gehouden), monitor fysiologische of gedragsveranderingen veroorzaakt door de tags (moet minimaal zijn om te voorkomen dat veranderingen in knaagdiergedrag worden aangebracht) Om de tags te kalibreren in een veldrealistische instelling. We zullen de tags gebruiken om een groot, realistisch onderzoek uit te voeren dat zeer gedetailleerde ziekteoverdrachtmodellen zal parametreren; Het ontwerp en de constructie van de tags zal open source zijn om andere onderzoekers ook de technologie op andere taxa te kunnen gebruiken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Kirkpatrick Lucinda

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject