יש צורך קריטי לעקוב אחרי האופן שבו הקרציות ומארחי הבר שלהן מגיבים לעיור. פרוטוקול זה מפרט את השלבים לפיתוח מערכת סטנדרטית למעקב עירוני על קרציות וחיות בר, שתאפשר ניהול אדפטיבי בתגובה לסכנות חדשות הנובעות מקרציות בסביבה עירונית.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
יש צורך קריטי לעקוב אחרי האופן שבו הקרציות ומארחי הבר שלהן מגיבים לעיור. פרוטוקול זה מפרט את השלבים לפיתוח מערכת סטנדרטית למעקב עירוני על קרציות וחיות בר, שתאפשר ניהול אדפטיבי בתגובה לסכנות חדשות הנובעות מקרציות בסביבה עירונית.
הסיכונים המועברים על ידי קרציות בנופים עירוניים הולכים וגדלים, אך עדיין קיימים פערים קריטיים בהבנת הסיכון למחלות המועברות על ידי קרציות בבני אדם לאורך מדרגות העיור. עם אובדן בתי הגידול הטבעיים ברחבי העולם, מרחבים ירוקים עירוניים יכולים לספק בית גידול קריטי לחיות הבר עם השלכות משתנות על הופעת מחלות שמועברות על ידי קרציות. לאזור המטרופולין של ניו יורק יש את צפיפות האוכלוסין האנושית הגבוהה ביותר ואת טביעת הרגל הגאוגרפית הגבוהה ביותר מכל עיר בארצות הברית, תוך שהוא מכיל רשת רחבה של שטחים ירוקים. מרחבים ירוקים עירוניים אלו משתנים בכיסוי הקרקע והקישוריות הסובבים, ומספקים מקלטים חשובים ובית גידול למאות מיני חיות בר עירוניים, שנחקרו באופן היסטורי לא מספיק. למיטב ידיעת המחברים, אין מערכות ניטור עירוניות לקרציות כדי לנטר כיצד הקרציות והמארחים שלהן מגיבים ומופיעים בסביבות עירוניות. כדי להתמודד עם הפער הזה, פותחה מערכת מעקב עירונית ארוכת טווח לקרציות וחיות בר לאורך מדרון עיור מניו יורק דרך לונג איילנד, ניו יורק. כאן אנו מתארים את תהליך העבודה עם קבוצת שותפים מגוונת לתכנון, יישום ותחזוקה של מערכת מצלמות לכידת חיות בר ומערכת מעקב אחר קרציות משולבות. התהליך החל בהקמת ועדה מייעצת של מומחים למחלות המועברות על ידי קרציות ושותפים לניהול חיות בר, שסיפקו תובנות ומשוב לעבודה משותפת דרך השלבים הבאים: 1) ויזואליזציה ראשונית של שיפוע עיור ראשוני, 2) בחירת שטחים ירוקים פוטנציאליים, 3) הרשאות לאתר, 4) בחירת אתרי מצלמות חיות בר ואיסוף קרציות, 5) מיקום מצלמות חיות בר, 6) איסוף קרציות, 7) זיהוי קרציות, 8) זיהוי מצלמות חיות בר, ו-9) תחזוקה ודיווח על תוצאות. ככל שניו יורק וערים נוספות ברחבי העולם ממשיכות לגדול, פרויקטים שיתופיים כמו מערכת המעקב העירוני של קרציות וחיות בר יכולים לייצר ידע שיסייע לאנשים להגיב לסכנות זואונוטיות מתפתחות בסביבה עירונית.
רוב האוכלוסייה האנושית בעולם חיה באזורים עירוניים, אשר גדלים בהתמדה הן באוכלוסייה והןבשטח הגאוגרפי. בעוד שההתרחבות העירונית היא אחד האיומים המרכזיים על המגוון הביולוגי העולמי 1,2,3, אזורים עירוניים מנוהלים יותר ויותר כדי לספק בית גידול לחיות הבר באמצעות ירוק עירוני, כאשר בתי הגידול הטבעיים משתנים ומתפצלים 4,5,6,7. השילוב של אוכלוסיות אנושיות צפופות וחיות בר בערים יכול להוביל הן לאינטראקציות חיוביות (למשל, תחושת חיבור לטבע)8 וגם לרעה (למשל, העברת מחלות זואונוטיות)9 בין אדם לחיות בר. היסטורית, חיות הבר במערכות עירוניות נחקרו בחסר10, מה שיצר פער קריטי להבנת התמדה של חיות בר, סיכון למחלות זואונוטיות11, וקיום משותף בין אדם לחיות בר12 בעולם משתנה.
צפון-מזרח ארצות הברית (ארה"ב) היא עירונית מאוד13 ומוקד חם לקרציות שחורות רגל (Ixodes scapularis) ולהופעת מחלות המועברות על ידי קרציות14, עם הבדלים מרחביים בסיכון באזור15. מחלות שמועברות על ידי קרציות, כמו מחלת ליים, הן המחלה המדווחת ביותר על ידי וקטורים בארה"ב, עם כמעט 500,000 מקרים בשנה14. במדינת ניו יורק, קרציות שחורות רגל מעבירות מספר פתוגנים בעלי חשש בריאותי הציבור, כולל Borrelia burgdorferi (סוכן ליים), Anaplasma phagocytophilum (סוכן אנפלזמוזה), Babesia microti (סוכן Babesiosis) ווירוס Powassan (סוכן למחלת נגיף פוואסן)16. בנוסף לקרציית הרגל השחורה, קרציית הקרניים הארוכות (Haemaphysalis longicornis) התבססה במהירות בצפון-מזרח לאחר שהוכנסה לאחרונה17,18, וקטורי קרציות מקומיים נוספים כמו קרציית הכוכב הבודד (Amblyomma americanum), שיכולה לגרום לתסמונת אלפא-גל19, גדלים באוכלוסייה ומרחיבים את תחום התפוצה צפונהל-20,21, מה שמציב אתגרים חדשים בתחום בריאות הציבור.
למרות שהסכנות העירוניות המועברות על ידי קרציות עולותב-15,22, רוב מחקרי הקרציות התמקדו באזורים כפריים ופרבריים 22,23,24, ויצרו פערים קריטיים בהבנת האקולוגיה של פתוגנים המועברים על ידי קרציות לאורך מדרגות העיור ובמרחבים ירוקים עירוניים 15,25. ניטור פעיל של קרציות, מארחי חיות בר וטורפי מארחים הוא הכרחי כדי ליידע שיטות ניהול מקומיות מבוססות ראיות26.
לעיר ניו יורק (NYC) יש את האוכלוסייה האנושית הגדולה ביותר מכל עיר בארה"ב. בשנת 2020, מוערך כי >8.4 מיליון אנשים התגוררו בחמשת הרבעים13 של ניו יורק, ו->20.1 מיליון תושבים באזור המטרופוליני הרחב יותר,13. למרות שלניו יורק יש צפיפות דיור ממוצעת גבוהה יותר (כ-4700 יחידות דיור לקמ"ר) מכל עיר אחרת בארה"ב, העיר כוללת גם מעל 29,000 דונם (14% מכיסוי הקרקע) של פארקים המנוהלים על ידי מחלקת הפארקים והפנאי של ניו יורק27, המספקת בית גידול חשוב ומקלט למאות מיני חיות בר28. 29. העיר ממוקמת לאורך שביל הנדידה האטלנטי, מסלול נדידה למיליוני עופות30,31, ולאחרונה התיישבו מחדש על ידי מספר מיני יונקים מזו-מזולוגיים, במיוחד התן המזרחי (Canis latrans x Canis lycaon)32, בואש פסים (Mephitis mephitis)33, ואייל זנב-לבן (Odocoileus virginianus)34.
ככל שניו יורק משקיעה בשיקום הירוקשל 35, תדירות האינטראקציות בין אדם לחיות בר צפויה לעלותב-36. בעוד שהגברת המגוון הביולוגי העירוני יכולה להעיד על מערכת אקולוגית בריאהויכולה להחזיר תחושת טבע לחיים עירוניים38, אינטראקציות עם חיות בר עירוניות יכולות גם להוביל להעברת פתוגנים זואונוטיים11,39. יונקים מותאמים לעירוני כמו הדביבון הנפוץ (Procyon lotor) הם מינים מעניינים בהקשר זה, שכן הם יכולים להיות עמידים יותר לעיור מאשר יונקים גדולים אחרים ועשויים לתווך העברת פתוגנים זואונוטייםבאזורים עירוניים. איילים זנב-לבן הם מין נוסף שמעניין אותו, שכן נמצא כי נוכחותם במרחבים ירוקים עירוניים מגבירה את שפע הקרציות ומגבירה את הסיכון למחלת לייםב-25,43.
בתוך גבולות העיר ניו יורק קיימת תוכנית מעקב וקטורית חזקה המופעלת על ידי משרד הבריאות; עם זאת, הקרציות אינן נמדדות באופן נרחב בשטחים הירוקים העירוניים ביותר בעיר: 44,45,46. מאמצי הפיקוח על קרציות ברמת המחוז הסמוך משתנים בעוצמהשל 47,48, מה שמקשה על השוואות בין גבולות עירוניים. נערכו מחקרים רבים על סכנות עירוניות המועברות על ידי קרציות 17,18,43,46,49 וחיות בר 33,34,50,51 בתוך גבולות העיר, המספקים תובנות חשובות על האופן שבו קרציות, פתוגנים שמועברים על ידי קרציות וחיות בר עשויים להגיב ולהשתמש בסביבות עירוניות. עם זאת, השפעות העיור על סיכונים המועברים על ידי קרציות וקהילות חיות בר חורגות מעבר לליבת העיר לאורך מדדי עיור 15,52,53,54. למיטב ידיעת המחברים, אין מערכות ניטור עירוניות לקרציות כדי לנטר כיצד קרציות ומארחי חיות הבר שלהן מתפתחים בסביבות לאורך מדרגות עירוניות. כדי לסייע לתושבי ניו יורק להגיב לסכנות מתפתחות המועברות על ידי קרציות ולחיות לצד חיות הבר, קבוצת שותפים מגוונת בניו יורק עבדה על פיתוח מערכת ניטור עירונית לקרציות וחיות בר (TWUSS) לאורך מדרון עיור מניו יורק דרך לונג איילנד, ניו יורק.

איור 1. שלבים לתכנון, יישום ותחזוקה של מערכת המעקב העירוני של קרציות וחיות בר. חצי משוב מוצגים בין בחירת שטח ירוק פוטנציאלי, הרשאת אתר ובחירת אתרי איסוף קרציות ואתרי מצלמות חיות בר. הדמות נוצרה באמצעות BioRender. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
לפני הקמת ה-TWUSS, הוקמה ועדה מייעצת שכללה שותפים מרכזיים לניהול חיות בר ומומחים לאקולוגיה סיכונים הנובעים על ידי קרציות, אשר סיפקו תובנות ומשוב על עיצוב הטרנסקט (איור 1). נערכו פגישות חודשיות לקביעת יעדי הפרויקט, והוסכם כי המטרה המדעית העיקרית היא לכלול אתרים המשתרעים על פני שיפוע של עיור, קישוריות לבתי גידול וגודל שטח. הכללת מספר יועצים שילבה ידע מקומי מעמיק באזור. לדוגמה, משוב בין שותפים סייע לתכנן את האפשרות שהרשת תתפוס את הדינמיקה של התפשטות והתפשטות הקויוטים בלונג איילנד32. משוב השותפים גם אפשר הכללת אתרים שבהם ידוע שמנהלים היו מוכנים לספק גישה, קבוצות קהילתיות יכלו לסייע במצלמות חיות בר ו/או תיוג תמונות, וחברי הצוות היו בעלי קשרים אישיים שאפשרו גישה לאתר.
מלכודות מצלמות חיות בר (המכונות גם מצלמות שבילים או משחק; להלן מכונות מצלמות חיות בר) אומצו באופן נרחב כשיטה לא פולשנית וזולה יחסית לאיסוף נתונים על חיות בר, ושינו את אופן ביצוע מחקרי חיות הבר באופן שגרתי55,56. מצלמות חיות בר מאפשרות איסוף כמויות גדולות של נתוני תמונות שלא היו אפשריים בשיטות תצפית שטח מסורתיות57. רשת המידע על חיות הבר העירונית (UWIN) פיתחה עיצוב טרנסקט ללכידת מצלמות חיות בר, המשותף בין ערי השותפות החברות ברחבי העולם כדי לנטר את התפוצצות חיות הבר המקומיות לאורך שיפועים עירוניים58. עיצוב הטרנסקט של UWIN הותאם, ומצלמות חיות בר שולבו עם אוספי קרציות ביצירת ה-TWUSS (איור 1). "גרירות קרציות" שימשו לדגימת קרציות כשיטה סטנדרטית להערכת צפיפויות קרציות59. שלב חיי הנימפה של הקרציות היה מיועד לדגימה, שכן קרציות נימפיות הן הווקטור העיקרי של פתוגנים שמועברים על ידי קרציות לבני אדם. לכן, דגימת קרציות בוצעה מסוף מאי ועד סוף יולי, בהתאם לפעילות השיא של קרציות I. scapularis בצפון-מזרח US60.
כדי ששותף עירוני יצטרף לרשת UWIN, הדרישה העיקרית היא להקים לפחות טרנסקט אחד שיכול להכיל 25-30 אתרי תחנות מצלמות חיות בר58; אין דרישת אורך מינימלי, וגם הטרנסקט לא חייב לעקוב אחרי קו ישר. בהתאם לדרישות רשת UWIN, ניתן להקים תחנות מצלמות חיות בר בכל אזור שבו משתמשות חיות בר, כולל חצרותאחוריות 58. עם זאת, ה-TWUSS מתמקדת בשטחים ירוקים ציבוריים או חצי-ציבוריים, כולל פארקים עירוניים, בתי קברות, שמורות יער, מגרשי גולף או גנים גדולים, לצורך הצבת מצלמות חיות בר לצורך לכידת תפוצה של מינים רגישים יותר, כמו איילים זנב-לבן וסקאנק6. הטרנסקט של ניו יורק הוא באורך 55 ק"מ וברוחב 4 ק"מ, מחולק לעשרה קטעים באורך 5 ק"מ. ארבע תחנות מצלמות חיות בר הוקמו בכל קטע בשנת 2022, לסך של 40 אתרי דגימת חיות בר מברוקלין ועד מחוז נסאו, ניו יורק. בשנת 2023 נוסף קטע נוסף בסטטן איילנד, ניו יורק. לגבי איסוף קרציות, מגרשי גולף הוצאו משימושם בחומרי הדברה וניהול פעיל של קרציות, מה שעלול להפריע לנתוני61, מה שהוביל לכך ש-29 מאתרי מצלמות חיות הבר הפכו גם הם לאתרי איסוף קרציות.
ה-TWUSS שונה ממערכות ניטור קרציות אחרות בעיצוב טרנסקט גרדיאנט עירוני ובשילוב שיטות איסוף נתוני קרציות וחיות בר סטנדרטיות 26,62,63. מוסדות ממשלתיים ולא-ממשלתיים רבים עוסקים במעקב אחרי קרציות64. עם זאת, רוב מאמצי המעקב אחרי קרציות מתמקדים במטרה מוגבלת של זיהוי נוכחות קרציות ומתבססים על שיטות פיקוח פסיביות ולא סטנדרטיות 62,63,65. שיטות מעקב פסיבי (כלומר, דוחות קרציות בפלטפורמות מדע קהילתיות) הן יתרון על פני שיטות ניטור אקטיבי בעלות נמוכה ובמאמץ היחסי לשמורעל 62,66, אך אינן מאפשרות הבנה מעמיקה של מגמות מרחביות וזמניות63. בשנת 2020, המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן (CDC) פרסמו מדריך מקיף למעקב פעיל של קרציות הכולל הוראות מפורטות לביצוע גרירות קרציות, אך מכיל רק הנחיות כלליות לבחירת אתר59, שלב קריטי להערכת סיכון קרציות67. בנוסף, שיטות המעקב הנוכחיות אחר קרציות לעיתים נדירות כוללות ניטור זוגי של חיות בר, למרות שהאקולוגיה של הקרציות קשורה קשר הדוק למארחי חיות הברשלהן. מכון חיות הבר העירוני עשה מאמצים רבים לסטנדרטיזציה של ניטור חיות בר לאורך מדדי העיור באמצעות הקמת UWIN58, ויש פוטנציאל להרחיב רשתות כאלה למרכז יעדי One Health70. על ידי שילוב שיטות סטנדרטיות לאיסוף קרציות ומעקב אחר חיות בר לאורך שיפוע עירוני, ה-TWUSS מאפשר השוואות משמעותיות של דינמיקת אוכלוסיית קרציות וחיות בר במקומות שבהם מאמצי המעקב הפעילים היו מוגבלים22.
עיצוב ה-TWUSS מתאים במיוחד לאזורים עירוניים שבהם קיימים חיות בר, קרציות והפתוגנים שהן מעבירות, טווח מתרחב או יוצא64,70. מגבלה מרכזית שיש לציין היא התלות בהרשאות השותפים והמאמץ הרב הנדרש לתחזוקת הטרנסקט. כאן אנו מציגים את התהליך להקמת שיתוף פעולה בין-תחומי לעיצוב, יישום ותחזוקה של מערכת מצלמות לכידת חיות בר ומערכת מעקב קרציות משולבת.
הושגו אישורים מהגופים המנהלים המתאימים לגישה לאתר, הצבת מצלמות חיות בר ואיסוף קרציות בכל אתר.
1. ויזואליזציה והדגשת גרדיאנט טרנסקט ראשוני
הערה: למרות שיש דרכים רבות לכמת את העיור71, רכיבים מבניים של צפיפות שטח ומגורים בלתי חדירים יחד עם כיסוי יער הם המדדים הנפוצים ביותר במחקרים של עיור וחיות בר ו/או קרציות 25,72,73.
2. בחירת שטחים ירוקים פוטנציאליים: זיהוי שטחים ירוקים פוטנציאליים למיקום מצלמות חיות בר ואיסוף קרציות באזור המחקר
3. הרשאת אתר
4. בחירת אתרי מצלמות חיות בר ואיסוף קרציות

איור 3. דוגמה לקטע באורך 5 ק"מ של הטרנסקט של TWUSS. האיור מציג את הטרנסקט של TWUSS (קו מקווקו אפור) עם ארבעה אתרי מצלמות חיות בר (עיגולים שחורים) הממוקמים בתוך מרחבים ירוקים (קווי מתאר שחורים) ואזור דגימת גרר הקרציות (עיגולים אדומים) סביב מצלמות חיות הבר. שכבת הבסיס מציגה את שכבת כיסוי העצים המסווגת מחדש כמיוערת צפופה (ירוקה) או קלה (לבנה) כדי לייצג את איכות בית הגידול המקומי. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 4. דוגמה להגדרה של אתר שדה איסוף קרציות שמציג מצלמת חיות בר משולבת וגרר קרציות. הנקודה השחורה המרכזית מייצגת את מיקום מצלמת חיות הבר בתוך חלק מיוער צפוף בשטח הירוק; הקו האדום המקווקו מציין רדיוס של 500 מטר סביב המצלמה שבו מתבצעות גרירות טיק; הקווים האדומים המוצקים באורך 100 מטר מייצגים כל סוג טרנסקט, המסומנים כ"קצה יער/דשא", "פנים" ו"שביל". תמונות לוויין של Google Earth משמשות כמפת הבסיס. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
5. פריסת מצלמות חיות בר
6. איסוף טיקים באמצעות גרר טיק
הערה: דגמו כל אתר 2-3 פעמים בין סוף מאי לסוף יולי כדי לקבל שכפולים סביב תקופת שיא חיפוש נימפאות קרציות רגליים שחורות בצפון-מזרח ארה"ב (התאימו את מסגרת הזמן לאזורים אחרים ו/או מיני קרציות ולשלבי חיים מעניינים), עם מרחק גרירה כולל של 800 מטר בכל ביקור באתר. ה-800 מטר המלאים לא חייבים להיות25.59 ברצף.
7. זיהוי קרציות
8. תיוג וניתוח תמונות במצלמות חיות בר
9. תחזוקת הטרנסקט ודיווח על תוצאות
קו הטרנסקט הוצב כדי ללכוד שיפוע עיור שהשתרע על פני שלושה מחוזות מניו יורק ועד לונג איילנד, ניו יורק (איור 2).

איור 2. מפות של הטרנסקט מעל גרדיאנט העיור. (א) עוצמת העיור המיוצגת על ידי אחוז פני שטח חסין ב-NLCD. (ב) צפיפות הדיור בהתבסס על יחידות בלוק מפקד. (C) אחוז כיסוי חופת העצים שמקורו בנתוני NLCD. (ד) תמונות לוויין המציגות את הטרנסקט המשמש לאיסוף קרציות ולפריסת מצלמות חיות בר. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
כל אתרי מצלמות חיות הבר ואיסוף הקרציות בטרנסקט ניו יורק (n = 44 ו-n = 38, בהתאמה) הוצבו בפארקים ציבוריים (n = 21, n = 23), מגרשי גולף (n = 6, n = 0), בתי קברות (n = 5, n = 3), שמורות טבע (n = 9, n = 9) וגנים ציבוריים (n = 3, n = 3) (טבלה 1).
| סוג המרחב הירוק | מספר אתרי מלכודות מצלמות | מספר אתרי איסוף קרציות |
| פארק ציבורי | 21 | 23 |
| שמורת טבע | 9 | 9 |
| גן ציבורי | 3 | 3 |
| בית הקברות | 5 | 3 |
| מגרש גולף | 6 | 0 |
| סך כל האתרים | 44 | 38 |
טבלה 1: סיכום מספר אתרי איסוף מצלמות חיות בר וקרציות לפי סוג שטח ירוק.
חישוב אחוז כיסוי כיסוי העצים, אחוז פני השטח הבלתי חדירים וצפיפות הדיור ברדיוס של 2 ק"מ מכל אתר מיקום מצלמות חיות בר הראה כי מיקום מצלמות חיות הבר בכל קטע טרנסקט תפס ביעילות את הממוצע וההתפשטות (ארבעה אתרים) במדדים עירוניים לאורך שיפוע העיור מניו יורק דרך לונג איילנד, ניו יורק (איור 5). מכיוון שנבחרו שני אתרים מיוערים צפופים ושני אתרים מיוערים קלים בכל קטע טרנסקט, שונות באחוז כיסוי חופת העצים בטווח של 100 מטר מכל מצלמת חיות בר הראתה כי איכות בית הגידול המקומי סביב כל מצלמת חיות בר אינה שונה משמעותית (R2 נמוך) לאורך שיפוע העיור (איור 5D).

איור 5. מאפיינים סביבתיים סביב מצלמות חיות בר לאורך הטרנסקט. ארבע מצלמות חיות בר מוצבות בכל קטע טרנסקט של 5 ק"מ (1-10) ממערב למזרח, ו-(A) אחוז כיסוי שטח חסין, (B) צפיפות מגורים, ו-(C) כיסוי כיסוי עצים מוצגים ברדיוס של 2 ק"מ מכל מלכודת מצלמת חיות בר. (ד) כיסוי חופת העצים ברדיוס של 100 מטר ממיקום מצלמות חיות הבר מייצג את המגוון של איכות המיקרו-בית גידול בשטחים הירוקים שנבחרו. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
מאז תחילת מערכת TWUSS באביב 2022 ועד קיץ 2023, איסוף נתוני השטח הביא ל-4,928 ימי לכידת מצלמות חיות בר ואיסוף של 3,421 קרציות נימפה שחורות רגל, 575 קרציות נימפה בודדות, ו-329 קרציות נימפה ארוכות קרניים בכל האתרים (טבלה 2).
| מיני קרציות נימפה | המספר הכולל שנאסף |
| Amblyomma americanum (כוכב בודד) | 575 |
| Haemaphysalis longicornis (קרניים ארוכות) | 329 |
| Ixodes scapularis (שחור רגליים) | 3421 |
| כל הקרציות הנימפאליות | 4325 |
טבלה 2: סיכום אוספי קרציות נימפה לפי מינים בכל 38 האתרים ושתי שנות הדגימה (2022-2023).
מתמונות מצלמות חיות הבר זוהו 34 מינים ייחודיים בכל המצלמות (ראו קובץ משלים 3 לרשימת המינים המלאה), כולל 16 מיני יונקים ו-16 מיני עופות (איור 6). מצלמות חיות הבר הוגדרו כדי למקד פעילות יונקים מזו-ממדיים, ונצפו שבעה מיני יונקים מזו-מזו-מזיים הבאים: זאב ים מזרחי (Canis latrans var.), שועל אדום (Vulpes vulpes), דביבון (Procyon lotor), אופוסום וירג'יניה (Didelphis virginiana), בואש פסים (Mephitis mephitis), אייל זנב-לבן (Odocoileus virginianus) ו-Groundhog (Marmota monax).

איור 6. אוסף של תמונות מייצגות שצולמו לאורך הטרנסקט, כולל יונקים מעוניים, יונקים קטנים, ציפורים, בעלי חיים ביתיים ובני אדם. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
באמצעות יישום פרוטוקול TWUSS, הוקם הטרנסקט הראשון לניטור סיכון קרציות וחיות בר עירוני משולב לאורך מדרג עירוני. מחקר שפורסם בעבר שמקורו במערכת המעקב הזו קישר בין מדדי העיור לאורך הגרדיאנט, נתוני מארח קרציות מפתח (אייל זנב-לבן) ממצלמות חיות הבר, ונתוני איסוף קרציות כדי לזהות השפעות מדורגות של עיור על תפוסת המארחים ועוצמת הסיכון לקרציות25. מחקר זה מצא כי הגברת הקישוריות בשטחים ירוקים, כיסוי עצים מוגבר וירידה במשטח הבלתי חדיר הגדילו באופן היררכי את ההסתברות לתפוס איילים לבנים-זנב, מה שחזה משמעותית את שפע הקרציות הנימפאליות I. scapularis בכל שטח ירוק (איור 7, טבלה 3)25.

איור 7. תרשים מודל מייצג מתקבל מעיצוב הטרנסקט המשולב של מצלמת חיות הבר ואוסף הקרציות. (א) קישוריות פונקציונלית כחוזה החזק ביותר להסתברות תפוסה של אייל זנב-לבן. (ב) מספר הקרציות הנימפיות השחורות כחלק משמעותי מאוכלסת איילים לבנים-זנב. בגרף א', מודל התפוסה נוצר באמצעות תמונות של איילי זנב-לבן ממצלמות חיות בר שצוינו בשנים 2022-2023. בגרף ב', נקודות מציינות את מספר הקרציות שנאספו בשדה בשנים 2022-2023 לכל 1600 מ"ר של דגימה, וקו הרגרסיה ושגיאת התקן מייצגים את תחזית המודל הבינומיאלי השלילי. ציר ה-y מוגבל ל-<300 טיקים לצורך ויזואליזציה. הדמות עובדה ושוחזרה באישור לילי ואח' 202525 אנא לחצו כאן לצפייה בגרסה מוגדלת של האיור.
| סוג דגם | משתנה תגובה | רכיב הדגם | הערכה | SE | z | P( >|z|) | ||||
| מודל תפוסה לעונה אחת | תפוסת איילים | (יירוט) | 3.04 | 1.79 | 1.7 | 0.09 | ||||
| קישוריות פונקציונלית | 11.09 | 4.08 | 2.72 | < 0.01 | ||||||
| מודל תפוסה לעונה אחת | תפוסת איילים | (יירוט) | −1.53 | 1.04 | −1.48 | 0.14 | ||||
| אחוז כיסוי חופת העצים | 6.15 | 2.27 | 2.7 | < 0.01 | ||||||
| מודל תפוסה לעונה אחת | תפוסת איילים | (יירוט) | −1.26 | 0.91 | −1.39 | 0.16 | ||||
| אחוז משטח חסין | −5.85 | 2.24 | −2.62 | < 0.01 | ||||||
| מודל השפעה משולבת ליניארית כללית בינומית שלילית. האתר והשנה נכללו כאפקטים אקראיים. | שפע הקרציות הנימפיות עם רגליים שחורות | (יירוט) | −9.04 | 0.81 | −11.17 | < 0.001 | ||||
| תפוסת איילים | 4.43 | 0.57 | 7.79 | < 0.001 | ||||||
| בתוך שטח ירוק אחוז כיסוי כיסוי עצים | 0.03 | 0.01 | 2.33 | 0.02 | ||||||
טבלה 3: תוצרת המודל המייצג תוצאה מעיצוב הטרנסקט של מצלמת חיות הבר המשולבת ואיסוף קרציות. תוצאות מודל תפוסה המציגות את המנבאים המובילים לתפוסת איילים; תוצאות שליליות של מודל השפעות משולבות ליניאריות מוכללות בינומיות המראות שפע של קרציות נימפה שחורות רגליים כפונקציה הן של תפוסת האיילים והן אחוז כיסוי חופת העצים בשטח הירוק. טבלה מותאמת ומשוחזרת באישור לילי ואח' 202525
קובץ משלים 1. דוגמה לתווית קופסת נעילת מצלמת חיות בר. אנא לחצו כאן להורדת הקובץ הזה.
קובץ משלים 2. דוגמה לגיליון איסוף טיקים. אנא לחצו כאן להורדת הקובץ הזה.
קובץ משלים 3. רשימת 34 מינים ייחודיים שצולמו על ידי מצלמות חיות הבר של NYC Wildlife Transect וזוהו חזותית על ידי חוקרים. אנא לחצו כאן להורדת הקובץ הזה.
באמצעות תחילת TWUSS, פרוטוקול זה מדגים כיצד לעצב טרנסקט משולב לניטור קרציות וחיות בר שתופס שיפוע עירוני. תוצאות מייצגות ממערכת זו אפשרו זיהוי גורמי סיכון קרציות על ידי קנה מידה נופי ובעלי חיים בר באזורים עירוניים. נתוני מארח קרציות מרכזיים מעיצוב מצלמות חיות הבר הזוגיות שימשו גם הם לזיהוי אזורים בניו יורק שעשויים להיות בסיכון מוגבר25. דבר זה מדגיש את חשיבות המשך המעקב אחר קרציות וחיות בר בערים עם עליית העיור העולמי, ומדגיש את הצורך בתכנון ושיטות ניטור סטנדרטיות70. שכפול ה-TWUSS בין ערים שבהן מופיעים סכנות הנובעות מקרציות יאפשר השוואה רחבת היקף של מדדי נוף עירוני שמניעים את התפוצה של קרציות ומארחי בר25,70.
הטרנסקט של TWUSS משתרע על פני מגוון סוגי שטחים ירוקים, נהלי ניהול ותחומי שיפוט של ניהול קרקע, כאשר 20 קבוצות ניהול קרקע שונות דורשות הצבת מצלמות חיות בר ואישורי איסוף קרציות. לכן, ה-TWUSS נשען על השתתפות משתפי פעולה מגוונים, והראיות מצביעות על כך שמעורבות משתתפים מקומית יכולה לשפר את ההצלחה ארוכת הטווח של מערכות ניטור קרציות94,95 ואת מאמצי שימור חיות הבר והמגוון הביולוגי, כולל בהקשרים עירוניים 96,97,98,99. שיתוף פעולה עם הפארקים העירוניים ומחלקות הבריאות תרם להגדלת השילוט בשטחים ירוקים שבהם נאספו קרציות שחורות רגליים ולפיקוח ממוקד על וקטורים על ידי מחלקת הבריאות העירונית שבה זוהו לאחרונה סיכונים שמועברים על ידי קרציות.
עם כמות הנתונים הנרחבת שנאספת מגיעה גם המשימה הגדולה של עיבוד נתונים, זיהוי קרציות וזיהוי מיני חיות בר שצולמו. שמירה על מאגר נתונים משותף מאורגן (שלב 9.2) הכולל את כל המידע והנתונים של הפרויקט הייתה מפתח להצלחת TWUSS מאז שהאחריות לניהול הפרויקט עברה במהלך הקמתו. בנוסף, סיווג קרציות ונתוני צילום יכולים להיות דרך יעילה עבור חוקרים צעירים ומתנדבים להשתתף בפרויקט ולהגביר את העניין הן במיני חיות הבר והן בסכנות הקרציות המאכלסות בשטחים הירוקים המקומיים שלהם. באמצעות TWUSS, הזדמנויות חינוכיות לסטודנטים שולבו בפרויקט באמצעות השתתפות בעיבוד נתוני טרנסקט. בשנתיים שחלפו מאז הקמת TWUSS, למעלה מ-30 חוקרים צעירים (סטודנטים לתואר ראשון ותואר שני) תרמו לסיווג תמונות ולזיהוי קרציות, ועבור רבים מהם זו הייתה חוויית המחקר הראשונה שלהם. בנוסף ליצירת הזדמנויות לסטודנטים באוניברסיטה, נערכו מספר מאמצי מעורבות קהילתית עם האקדמיה למדעים של ניו יורק והצופות. באמצעות פעילויות הסברה אלו, חוקרים פעילים המעורבים בטרנסקט משולבים עם ארגוני קהילה כדי להקל על למידה מעשית והתרגשות על קרציות מקומיות וחיות בר עירוניות. באמצעות פרויקטים אלו, מתנדבים צעירים למדו כיצד להציב מצלמות חיות בר, לאסוף נתונים ולסכם תצפיות.
בעתיד יש פוטנציאל לטרנסקטים נוספים בניו יורק. ככל שה-TWUSS ממשיך לגדול, נפח נתוני התמונה העצום שנאספים דרך כל מצלמת חיות בר עלול להגביל את התקדמות המחקר בשל תהליך איטי של סיווג תמונות100. התקדמות טכנולוגית אחרונה, כולל שילוב אלגוריתמים של למידת מכונה לעיבוד נתוני מצלמות חיות בר, יכולה לסייע בהפחתת השהיית הזמןהזו 101. ה-TWUSS עושה שימוש בפלטפורמה מקוונת (שלב 8.1) המשתמשת במודלים של למידת מכונה לסיווג ראשוני של תמונות ומפשטת את ניהול, ניתוח ושיתוף נתוני מצלמות חיות בר מה-TWUSS.
בנוסף לתוצאות החיוביות הללו, ה-TWUSS התמודד עם אתגרים בעבודת שטח עירונית, כגון ונדליזם או גניבת מצלמות חיות בר. בשנתיים הראשונות של איסוף הנתונים (אפריל 2022-ינואר 2024), נגנבו ארבע מצלמות חיות בר, ושלוש ניזוקו (כלומר, נשברו במלואן או חלקית), מה שהוביל לשיעור החלפת מצלמות חיות בר של 2% לכל פריסה, התואם למחקרים עירוניים אחרים של חיות בר58. התאמת תווית תיבת הנעילה של מצלמות חיות הבר (שלב 5.1.4) והבטחה זהירה שמצלמות חיות בר יומקמו (שלב 5.2.1) הרחק מפעילות אנושית כבדה ושבילים היו צעדים מרכזיים להפחתת גניבה וונדליזם. ייתכן שיידרשו פתרון תקלות נוסף בעתיד על ידי העברת מצלמת חיות הבר לעץ מיקום חדש או פרישת אתר אם גניבה וונדליזם יהפכו לבלתי ניתנים לניהול.
מצלמות חיות בר כמו אלו שב-TWUSS מותאמות לעיתים קרובות ללכוד יונקים בינוניים וגדולים55, מה שמשאיר פער במעקב אחר קהילת היונקים הקטנים והעופות. יונקים קטנים הם המאגרים הדומיננטיים לפתוגנים רבים שמועברים על ידי קרציות23 , ולכן הוספת מלכודות חיות ממוקדות בתת-קבוצה של אתרים לאורך שיפוע העיור תאפשר ניטור מקיף יותר של קהילת הקרציות והפתוגנים. באופן דומה, בעוד שזוהו מיני ציפורים רבים בתמונות שצולמו, מצלמות חיות הבר אינן מסוגלות לעקוב במדויק אחר מגוון הציפורים, שחלקן הן מארחי מאגר לקרציות102. לכן, מומלץ גם להוסיף ספירת נקודות עופות, רשתות ערפל או פיקוח שמע פסיבי.
לסיכום, הניסיון בתכנון ויישום ה-TWUSS מדגיש כמה מהאתגרים, ההזדמנויות והשיטות הטובות ביותר לפיתוח פרויקט מחקר אקולוגי עירוני משולב של קרציות וחיות בר עם קבוצה מגוונת של משתתפים ברחבי העיר. כל מצלמת חיות בר שמונחת וכל קרציה שנאספת בטרנסקט TWUSS היא תוצאה של מערכת יחסים שנבנתה ונשמרה בין חוקרים לצוות מחלקת הפארקים המקומית, מנהיגי העיירה, מנהלי שטחי שמורות טבע, שומרי שטחי מגרשי גולף, צוות בית קברות ואנשים רבים נוספים עם השקעות ועניין משתנה בסכנות שמועברות על ידי קרציות וחיות בר עירוניות. בניית יחסי מחקר שיתופיים מוצלחים ומעורבות משתתפים דורשת זמן ומאמץ, שיש לשלב בתכנון ויישום מחקר של פרויקטים אקולוגיים עירונית בערים 96,103,104,105. ככל שערים ברחבי העולם מתרחבות, פרויקטים שיתופיים כמו TWUSS יכולים לסייע לאנשים להגיב לסכנות זואונוטיות מתפתחות תוך כדי קיום במקביל לחיות בר בסביבות עירוניות.
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם.
עבודה זו נתמכה על ידי מלגת מחקר מתקדמת של הקרן הלאומית למדע (מענק #10328000) ועל ידי תוכנית Coupled Natural Human Systems 2/Dynamics of Integrated Socio-Environmental Systems (CNH2/DISES) של הקרן הלאומית למדע (פרס #1924061). המימון סופק גם על ידי מרכזי בקרת המחלות ומניעתן לתמיכה במרכז האזורי למצוינות במחלות מועברות על ידי וקטורים בצפון-מזרח (NEVBD-TEC) (פרס #NU50CK000633). תוכנו נמצא באחריות המחברים בלבד ואינו מייצג בהכרח את עמדות המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן, משרד הבריאות ושירותי האנוש, או הקרן הלאומית למדע.
אנו גם רוצים להודות לתמיכה שמספקת רשת המידע על חיות הבר העירונית, עם תודה מיוחדת לד"ר סת' מגל, ד"ר מייסון פידינו וקימברלי ריברה על הקמת הטרנסקט שלנו למצלמות חיות בר. אנו מודים לחברי מעבדת האקו-אפידמיולוגיה ולסטודנטים בקולומביה וברנרד קולג' שסייעו בייעוץ, הקמה, עבודת שטח, זיהוי קרציות ו/או תיוג תמונות, ביניהם ד"ר מרדית' ואן אקר, ד"ר ניכר גרגורי, סונג-ג'ו לי, אלכסיס אנגולו, האנה צ'ן, מולי דוראווה, רבקה גרסיה, איידין לוין, ג'ייק מילר, ספה מוחמד, דבורה גורדין ואדארה אניסמן. אנו מודים גם לעיריית הפארקים והפנאי של ניו יורק, מחוז נסאו, עיריית נורת' המפסטד, ברית הקרקעות של צפון שור, משרד ההגנה של מדינת ניו יורק, פארקי מדינת ניו יורק, בית הקברות גרין-ווד, בית הקברות אברגרינס, בית הקברות מייפל גרוב, אולד וסטברי גארדנס, SUNY אולד ווסטברי, ולמנהלי מגרשי הגולף בעלי הנטייה האקולוגית על הגישה לביצוע מחקר בשטחי השטח הירוק שלהם. מחקר זה נערך על אדמות ילידיות של הלנאפה, מטינקוק, מריק, ניסאקוג ומסאפקוואס.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1x1 מ' בד קורדרוי או פלנל לבן להסוואה | Ecoloogy Supplies | 0015T | ניתן לרכוש מוכן מראש או לבנות על פי ההוראות המפורטות על ידי ה-CDC 2020 או Salomon et al. 2020. |
| כרטיס זיכרון SD 32+ GB | SanDisk | SDSDXXO-032G-GN4IN | לאחסון תמונות |
| סוללות (רוב המצלמות דורשות AA) | Duracell | MN1500B20 | להפעלת מצלמות |
| כבל נעילה מתכוונן למצלמה | Moultrie (מותג Python) | MCA-21667 | להגנה על מצלמות |
| תיבת אבטחה למצלמה | Browning | BTC-SB-SM | להגנה על מצלמות |
| רצועת הרכבה למלכודת מצלמה | Moultrie | MCA-12667 | להצבת מצלמות |
| סרט דבק פלסטיק שקוף | NA | NA | לסימון תיבות נעילה של מצלמות בר ולאיסוף כמות גדולה של זחלים. כל מותג עובד. |
| מיקרוסקופ לניתוח | AmScope | SM-1BSX-64S | לזיהוי קרציות |
| מגן DNA/RNA | Zymo research | R1100-250 | לאחסון קרציות |
| צינורות Eppendorf Safe-Lock 1.5 מ"ל - מיקרו-צינור | Fisher scientific | 05-402-94 | צינורות 1.5 מ"ל לאחסון קרציות |
| אתנול 200 הוכחה | Thermo scientific | T038181000 | לאחסון קרציות |
| תיק חגורה | NA | NA | להחזקה/ארגון של חומרי איסוף קרציות בשטח. כל מותג עובד. |
| מרקרים קבועים בעלי קצה דק | Staedtler | 55580-PK10 | לסימון צינורות קרציות |
| מלקחיים | Fisher scientific | 12-000-121 | לאוסף קרציות מהבד וזיהוי תחת מיקרוסקופ |
| תוכנת GIS | NA | NA | ניתן להשתמש ב-ArcGIS, QGIS או R בהתאם להעדפת המשתמש |
| מד מזג אוויר Kestrel 3000 | Kestrel Meters | 830 | למדידת מצבי אקלים/מזג אוויר |
| מלכודת מצלמה מתומנת בתנועה (מומלץ Browning strike force pro) | Browning | BTC-5PX-1080 | לצילום חיות בר |
| כלי כתיבה (עט או עפרון) | NA | NA | למילוי גיליונות נתונים. כל מותג עובד. |
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה