Från oktober 2015 till januari 2016 inträffade nästan 4 000 fall av barn som föddes med mikrocefali i Brasilien. Innan dess var det bara 150 fall per år.

Den misstänkta boven är ett myggburet virus som kallas zika. Tjänstemän i Colombia, Ecuador, El Salvador och Jamaica har föreslagit att kvinnor ska vänta med att bli gravida. Och Centers for Disease Control and Prevention har rekommenderat gravida kvinnor att skjuta upp resor till länder där zika är aktivt.

Världshälsoorganisationen säger att det är troligt att viruset kommer att spridas, eftersom de myggor som bär på viruset finns i nästan alla länder i Nord- och Sydamerika.

Zikaviruset upptäcktes för nästan 70 år sedan, men associerades inte med utbrott förrän 2007. Så hur kunde detta tidigare obskyra virus slutade med att orsaka så mycket problem i Brasilien och andra länder i Sydamerika?

Varifrån kom zika?

Zikaviruset upptäcktes för första gången i zikaskogen i Uganda 1947 i en rhesusapa, och återigen 1948 i myggan Aedes africanus, som är skogens släkting till Aedes aegypti. Aedes aegypti och Aedes albopictus kan båda sprida zika. Sexuell överföring mellan människor har också rapporterats.

Zika har mycket gemensamt med denguefeber och chikungunya, ett annat framväxande virus. Alla tre har sitt ursprung i Väst- och Centralafrika och Sydostasien, men har nyligen utökat sitt utbredningsområde till att omfatta stora delar av tropikerna och subtropikerna globalt. Och de sprids alla av samma arter av myggor.

Fram till 2007 rapporterades mycket få fall av zika hos människor. Sedan inträffade ett utbrott på ön Yap i Mikronesien där cirka 75 procent av befolkningen smittades. Sex år senare dök viruset upp i Franska Polynesien tillsammans med utbrott av dengue- och chikungunyavirus.

Hur kom zika till Amerika?

En genetisk analys av viruset visade att stammen i Brasilien var mest lik den som hade cirkulerat i Stilla havet.

Brasilien hade varit på alerten för att ett nytt virus skulle introduceras efter fotbolls-VM 2014, eftersom evenemanget koncentrerade människor från hela världen. Ingen önation i Stilla havet med zikaöverföring hade dock tävlat vid detta evenemang, vilket gjorde det mindre troligt att det skulle vara källan.

Det finns en annan teori om att zikaviruset kan ha introducerats efter ett internationellt kanotävlingsevenemang som hölls i Rio de Janeiro i augusti 2014 och där tävlande från olika öar i Stilla havet deltog.

En annan möjlig introduktionsväg var landvägen från Chile, eftersom det landet hade upptäckt ett fall av zikasjukdom hos en återvändande resenär från Påskön.

De flesta som har zika vet inte att de har det

Enligt forskning efter utbrottet på Yap Island kommer den stora majoriteten av de personer (80 procent) som smittats med zikavirus aldrig att veta om det – de utvecklar inga symtom alls. En minoritet som blir sjuka tenderar att få feber, utslag, ledvärk, röda ögon, huvudvärk och muskelvärk som varar upp till en vecka. Och inga dödsfall har rapporterats.

I efterdyningarna av det polynesiska utbrottet blev det emellertid uppenbart att zika var förknippat med Guillain-Barrés syndrom, ett livshotande neurologiskt förlamande tillstånd.

I början av 2015 larmade brasilianska folkhälsomyndigheter om att zikavirus hade upptäckts hos patienter med feber i nordöstra Brasilien. Därefter skedde en liknande ökning av antalet fall av Guillain-Barré i Brasilien och El Salvador. Och i slutet av 2015 i Brasilien började fall av mikrocefali dyka upp.

För närvarande är kopplingen mellan infektion med zikavirus och mikrocefali inte bekräftad, men viruset har hittats i fostervatten och hjärnvävnad i en handfull fall.

Hur Zika kan påverka hjärnan är oklart, men en studie från 1970-talet visade att viruset kunde replikera i neuroner hos unga möss och orsaka neuronförstöring. Nya genetiska analyser tyder på att stammar av zikavirus kan genomgå mutationer, vilket kan förklara förändringar i virulens och dess förmåga att infektera myggor eller värddjur.

Den schweiziska ostmodellen för systemfel

Ett sätt att förstå hur Zika spreds är att använda något som kallas för schweizisk ostmodell. Föreställ dig en stapel med schweiziska ostskivor. Hålen i varje skiva är en svaghet, och i hela stapeln är dessa hål inte lika stora eller har samma form. Problem uppstår när hålen ligger i linje med varandra.

Med varje sjukdomsutbrott spelar flera faktorer in, och var och en av dem kan vara nödvändig men inte tillräcklig i sig själv för att orsaka det. Om man tillämpar denna modell på vårt myggburna mysterium blir det lättare att se hur många olika faktorer, eller lager, som sammanföll för att skapa det nuvarande zikautbrottet.

Ett hål genom lagren

Det första lagret är en bördig miljö för myggor. Det är något som mina kollegor och jag har studerat i Amazonas regnskog. Vi fann att avskogning följt av jordbruk och återväxt av lågt liggande vegetation gav en mycket mer lämplig miljö för malariamyggbäraren än orörd skog.

Den ökande urbaniseringen och fattigdomen skapar en fruktbar miljö för de myggor som sprider denguefeber genom att skapa rikligt med groplatser. Dessutom kan klimatförändringarna höja temperaturen och/eller luftfuktigheten i områden som tidigare har legat under den tröskel som krävs för att myggorna ska trivas.

Det andra lagret är införandet av myggvektorn. Aedes aegypti och Aedes albopictus har utökat sitt geografiska område under de senaste decennierna. Urbanisering, förändrat klimat, flygresor och transporter samt växande och avtagande bekämpningsinsatser som är i händerna på ekonomiska och politiska faktorer har lett till att dessa myggor sprids till nya områden och kommer tillbaka i områden där de tidigare hade utrotats.

I Latinamerika till exempel krympte kontinentala myggutrotningskampanjer på 1950- och 1960-talen under ledning av den panamerikanska hälsoorganisationen som genomfördes för att bekämpa gula febern dramatiskt Aedes aegyptis utbredningsområde. Efter denna framgång avtog dock intresset för att upprätthålla dessa program för myggbekämpning, och mellan 1980 och 2000-talet hade myggan gjort en fullständig comeback.

Det tredje skiktet, mottagliga värdar, är också kritiskt. Chikungunyaviruset har till exempel en tendens att infektera mycket stora delar av en befolkning när det först invaderar ett område. Men när det väl blåser igenom en liten ö kan viruset försvinna eftersom det finns mycket få mottagliga värdar kvar.

Då zika är nytt för Amerika finns det en stor population av mottagliga värdar som inte tidigare har exponerats. I ett stort land, till exempel Brasilien, kan viruset fortsätta att cirkulera utan att ta slut på mottagliga värdar under lång tid.

Det fjärde lagret är införandet av viruset. Det kan vara mycket svårt att fastställa exakt när ett virus introduceras i en viss miljö. Studier har dock förknippat ökande flygresor med spridningen av vissa virus som t.ex. denguefeber.

När dessa flera faktorer är i linje med varandra skapas de förutsättningar som krävs för att ett utbrott ska kunna starta.

Sätt ihop lagren

Mina kollegor och jag studerar dessa ”lagers” roll i samband med utbrottet av ännu ett myggburet virus, Madariaga-viruset (tidigare känt som det central-/sydamerikanska östra hästencefalitviruset), som har orsakat ett stort antal fall av hjärninflammation i djungelregionen Darien i Panama.

Där undersöker vi sambandet mellan avskogning, myggvektorfaktorer och mottagligheten hos migranter jämfört med ursprungsbefolkningen i det drabbade området.

I vår starkt sammankopplade värld, som utsätts för massiva ekologiska förändringar, kan vi förvänta oss fortsatta utbrott av virus som har sitt ursprung i avlägsna regioner med namn som vi knappt kan uttala – ännu.