Контакт и конкуренция в сообществе влияют на вспышки паразитарных болезней

Новое исследование Национального института математического и биологического синтеза и Университета Джорджии (Атенс) показывает, что контакт и конкуренция между разными животными в сообществе влияют на вероятность вспышки паразитарного заболевания.

Исследование проливает свет на распространение паразитов в сообществах из нескольких видов — от носорогов и жирафов до львов и гиен, птиц и грызунов. К паразитарным болезням относятся вирусы гриппа, бешенства, чумы плотоядных и хантавирусы.

Риск вспышки паразитарного заболевания либо усиливается, либо ослабляется в зависимости от экологического контекста, говорится в исследовании, опубликованном в American Naturalist.

В одних сообществах контакт высок, а конкуренция сильна (например, у гиен и львов). В других — контакт низок, а конкуренция слаба (например, у наземных и древесных кенгуру, живущих в разных местообитаниях). Есть сообщества с высоким контактом и слабой конкуренцией (носороги и жирафы) и с низким контактом, но сильной конкуренцией (птицы и грызуны).

Добавление новых видов в сообщество может как усилить, так и ослабить приспособленность паразита и, следовательно, вероятность вспышек.

Предыдущие теории предполагали, что ослабление риска вспышки вероятно в системах с частотно-зависимой передачей (когда контактные показатели внутри и между видами-хозяевами не зависят от численности популяции). Также считалось, что риск усиливается в системах с плотностно-зависимой передачей (когда контактные показатели меняются в зависимости от плотности популяции).

Однако новое исследование показало, что в зависимости от степени контакта между разными видами и характеристик хозяев, усиление передачи может происходить и в частотно-зависимых системах. Риск вспышки может расти с добавлением видов, если контакт между разными видами высок по сравнению с контактом внутри одного вида, что создаёт больше возможностей для перехода паразита между хозяевами.

Также обнаружено, что в плотностно-зависимых системах может происходить ослабление риска, особенно когда конкуренция между видами достаточно сильна.

Оба исхода передачи — ослабление и усиление — возможны во всех рассмотренных экологических контекстах, кроме случая плотностно-зависимой передачи при конкуренции только внутри одного вида.

По сути, исследование указывает, что повышенный риск заболеваний в многовидовых сообществах может иметь разные причины.

«Важный вклад нашей работы в том, что наш подход создаёт основу для механистического понимания взаимодействия разнообразия и болезней. Паттерны контактов и конкуренция должны быть включены в прогностические модели для отношений “разнообразие–болезнь”», — заявила ведущий автор Сюзанна О’Риган, постдокторант NIMBioS.