Территориальные животные сгладили кривые распространения инфекционных болезней

Lauren A. White, Sue Vande Woude, Meggan E. Craft / PLoS Computational Biology, 2020
Хотя число прямых контактов с другими особями у территориальных животных невелико, и поэтому они не провоцируют крупных вспышек эпидемий, такие животные оставляют на границах своих владений метки, которые могут длительное время распространять возбудителей заболеваний, сообщается в PLoS Computational Biology. Из-за этого инфекции среди территориальных видов и их соседей распространяются довольно медленно, зато циркулируют долго. Это показали результаты математического моделирования, которое провели американские ученые.
Распространение инфекций зависит не только от числа особей, которые им подвержены, но и плотности популяции, инкубационного периода инфекции, времени жизни патогена вне хозяина, характера перемещений потенциальных жертв эпидемии и многих других факторов. Они изучены в неодинаковой степени: к примеру, то, как и куда двигаются индивиды, редко рассматривают в эколого-эпидемиологических моделях, в то время как при разработке программ сохранения и восстановления численности разных видов этот параметр обычно учитывают.
Сотрудники нескольких научных учреждений США во главе с Лореном Уайтом (Lauren A. White) из Мэрилендского университета разработали математическую модель распространения инфекции, в которой, помимо прочего, можно было выбрать разные стратегии поведения животных: коллективное проживание или территориальность, когда на неком участке местности обитает только одна особь данного вида и периодически обходит его, оставляя на границах метки (в случае этой модели предполагалось, что они запаховые). Их находят другие особи, оставляют в ответ свои и уходят в другое место. Это вариант непрямой коммуникации под названием стигмергия. Если в пахучих веществах метки есть инфекционные агенты, то болезнь распространяется и за счет стигмергии.
Такие результаты соответствуют гипотезе о выгодах территориальности ('territoriality benefits' hypothesis), согласно которой социальным животным может быть полезно ограничить свои перемещения и перемещения других, чтобы снизить частоту контактов с чужаками и заражения паразитами от них. Однако у такого подхода, как мы видим, есть свой минус: эпидемия длится дольше, а общее число инфицированных за все время, вероятно, такое же, как если бы контакты между особями не были ограничены.
Мы уже неоднократно писали о математических моделях распространения инфекций: той, что опровергла главную роль паразитов грызунов в передаче чумной палочки от человека к человеку; модели, которая предсказала появление новых случаев лихорадки Зика среди беременных и количественно оценила влияние инфекции на новорожденных; и даже такой, что описала ход вероятного зомби-апокалипсиса в США.
Светлана Ястребова