傳染病可以大大減少野生動(dòng)物種群的規(guī)模，從而影響生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的動(dòng)態(tài)。因此，預(yù)測(cè)流行病的長(zhǎng)期后果對(duì)于保護(hù)至關(guān)重要。從萊布尼茨研究所動(dòng)物園和野生動(dòng)物研究(萊布尼茨IZW)在柏林，并從中心功能生態(tài)學(xué)和進(jìn)化(CEFE)在蒙彼利埃，法國(guó)的研究人員，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)數(shù)學(xué)模型(“矩陣模型”)來(lái)確定的影響犬瘟熱病毒(CDV)主要流行病在坦桑尼亞塞倫蓋蒂國(guó)家公園的斑點(diǎn)鬣狗種群中發(fā)生。該研究的結(jié)果發(fā)表在新的自然開(kāi)放獲取期刊“ 通信生物學(xué)”上。

1993年和1994年，犬瘟熱病毒(CDV)的嚴(yán)重流行席卷了坦桑尼亞西北部的塞倫蓋蒂國(guó)家公園，使獅子的數(shù)量減少了約三分之一。它還擊中了斑點(diǎn)鬣狗，這是非洲大草原的重要社會(huì)捕食者。許多年輕的鬣狗表現(xiàn)出該疾病的臨床癥狀并死亡。CDV可能是在20世紀(jì)初引入非洲的。90年代初期獅子和鬣狗的流行病是由一種對(duì)這兩種食肉動(dòng)物物種具有高度傳染性的新菌株引起的。

公園內(nèi)的獅子人口恢復(fù)得相對(duì)較快，在幾年內(nèi)達(dá)到了疫情前的規(guī)模。相比之下，正如目前的研究所揭示的那樣，預(yù)計(jì)鬣狗種群的恢復(fù)需要十多年。研究人員表示，恢復(fù)緩慢的主要原因可能在于物種繁殖速度相對(duì)較慢。Leibniz-IZW的科學(xué)家Sarah Benhaiem說(shuō)：“斑點(diǎn)鬣狗在飼養(yǎng)小熊方面投入的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)獅子。” “雌性每窩只生一只或兩只幼仔，然后用高營(yíng)養(yǎng)的牛奶喂養(yǎng)它們差不多兩年，這對(duì)食肉動(dòng)物來(lái)說(shuō)特別長(zhǎng)。” 生殖率低的物種可能特別容易受到人為威脅的威脅，例如引入外來(lái)疾病，哪個(gè)CDV在非洲。“研究表明，這種威脅甚至適用于非洲最大的國(guó)家公園之一的動(dòng)物種群”，Marion L. East補(bǔ)充道。(Leibniz-IZW)。

該數(shù)學(xué)模型(“矩陣模型”)包括從625單獨(dú)已知女性數(shù)據(jù)斑鬣狗，收集為1990年和2010年的廣泛多樣的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上之間的長(zhǎng)期研究項(xiàng)目的一部分上的所有這些女性匯編，其中包括有關(guān)社會(huì)交往，疾病臨床癥狀，感染和死亡的分子和免疫學(xué)證據(jù)的信息。這使得研究人員能夠構(gòu)建一個(gè)包含三個(gè)相關(guān)信息層的復(fù)雜模型：疾病數(shù)據(jù)與女性鬣狗的社會(huì)地位信息以及年齡和生殖狀態(tài)數(shù)據(jù)相結(jié)合。“據(jù)我們所知，以前針對(duì)野生動(dòng)物疾病開(kāi)發(fā)的基質(zhì)模型沒(méi)有達(dá)到這種復(fù)雜程度，”Heribert Hofer(Leibniz-IZW)和Jean-Dominique Lebreton(CEFE)評(píng)論道。

目前的研究建立在同一團(tuán)隊(duì)以前的工作基礎(chǔ)之上，并于2018年3月發(fā)表在功能生態(tài)學(xué)雜志上。在他們以前的工作中，作者調(diào)查了CDV流行病如何影響個(gè)體的死亡率，并發(fā)現(xiàn)了幼崽女性排名女性的生存機(jī)會(huì)高于低級(jí)女性。Lucile Marescot(前身為L(zhǎng)eibniz-IZW，現(xiàn)為CEFE)說(shuō)：“高級(jí)女性可以優(yōu)先獲取獵物，這意味著她們可以更頻繁地照看幼仔。因此，幼仔更強(qiáng)壯，生長(zhǎng)更快。” )。這可能解釋了為什么目前的研究發(fā)現(xiàn)高級(jí)女性對(duì)人口的恢復(fù)至關(guān)重要。

新模型使得有可能首次確定斑點(diǎn)鬣狗中疾病的“基本繁殖數(shù)量”(R0)。Olivier Gimenez(CEFE)解釋說(shuō)：“這是流行病學(xué)中一種有用的措施，因?yàn)樗嬖V我們傳染病在人群中傳播的速度和速度有多快。” 在流行期間，這個(gè)數(shù)字幾乎是六，表明感染了鬣狗可以將病毒傳播給其他六種健康的鬣狗。“這是一個(gè)相當(dāng)高的價(jià)值，類似于人類的麻疹，這也解釋了為什么這種流行病在20世紀(jì)90年代如此迅速地傳播，”斯蒂芬妮克萊默 - 沙特(Leibniz-IZW)說(shuō)。人類麻疹的真實(shí)情況也適用于鬣狗中的CDV：如果年輕人在感染中存活，他們會(huì)產(chǎn)生抗體并在其余生中獲得免疫力。該研究強(qiáng)調(diào)了年齡和社會(huì)地位在兒童疾病傳播中的重要性。