Новое понимание передачи паразитов между видами

Исследователи из Университета Джорджии разработали математическую модель, объясняющую, как некоторые паразиты преимущественно ассоциируются с одним видом-хозяином, но сохраняют способность заражать другие виды. Работа опубликована в Theoretical Population Biology.

Традиционно паразитов делят на специалистов (один вид-хозяин) и генералистов (множество хозяев). Однако в природе многие паразиты сочетают оба признака, имея основного хозяина, но вызывая частые эпидемии у других видов.

Авторы, Джеймс Хейвен и Эндрю У. Парк, изучающие экологию инфекционных заболеваний, не удовлетворились классическим объяснением, основанным исключительно на адаптации (отборе благоприятных генов).

"Многие эволюционные аргументы о специализации хозяев несовместимы с частыми межвидовыми передачами, которые мы наблюдаем", — заявил Парк.

Вместо этого они исследовали механизм суперинфекции — заражения хозяина, уже инфицированного другим штаммом паразита. Это происходит, когда спонтанная мутация делает один штамм более агрессивным.

"При суперинфекции мутантный штамм захватывает хозяина, заменяя предыдущий паразит. Плюс для паразита — захват. Минус — больший риск убить хозяина", — пояснил Хейвен.

Для проверки гипотезы о том, что суперинфекция позволяет паразиту быть специалистом и заражать другие виды, исследователи создали математическую модель, симулирующую суперинфекцию в системе с множеством хозяев и паразитов. Модель показала, что суперинфекция может приводить к ассоциации паразита с хозяином, одновременно вызывая частые события межвидовой передачи.

"Ключевой вывод: межвидовая передача с большей вероятностью происходит в присутствии суперинфицирующих штаммов", — сказал Хейвен.

Парк отметил, что их гипотеза предлагает полезную альтернативу традиционным взглядам: "Возможно, мы ранее переоценивали роль адаптации. Наша работа теоретическая, но в перспективе она может помочь в прогнозировании возникновения болезней".