Восстановление популяции гиен после эпидемии происходит медленно

Инфекционные заболевания могут значительно сокращать численность популяций диких животных, влияя на динамику экосистем и биоразнообразие. Исследователи из Института зоологии и исследований дикой природы им. Лейбница (Leibniz-IZW) в Берлине и Центра функциональной экологии и эволюции (CEFE) в Монпелье разработали математическую модель («матричную модель»), чтобы определить влияние крупной эпидемии вируса чумы плотоядных (CDV) на популяцию пятнистых гиен в национальном парке Серенгети в Танзании. Результаты опубликованы в новом открытом журнале Nature Communications Biology.

В 1993–1994 годах эпидемия CDV сократила популяцию львов в парке примерно на треть и затронула пятнистых гиен. Многие детёныши гиен проявляли клинические симптомы и погибали. Популяция львов восстановилась за несколько лет, в то время как для гиен этот процесс, согласно моделированию, занял более десятилетия.

Основная причина медленного восстановления — низкая скорость размножения вида. Самки гиен рожают одного-двух детёнышей и выкармливают их высокопитательным молоком до двух лет, что исключительно долго для хищника. Виды с низкой репродуктивной скоростью особенно уязвимы к антропогенным угрозам, таким как занесение экзотических болезней (CDV в Африке является таковой).

Модель и данные

Матричная модель включала данные по 625 индивидуально известным самкам гиен, собранные в рамках долгосрочного проекта с 1990 по 2010 год. База данных объединила информацию о социальных взаимодействиях, клинических признаках болезни, молекулярных и иммунологических свидетельствах инфекции и случаях смерти. Модель совместила три уровня информации: данные о болезни, социальном статусе самок, а также их возрасте и репродуктивном состоянии.

Влияние социального статуса

Исследование развивает предыдущую работу команды (Functional Ecology, март 2018), которая показала, что во время эпидемии выживаемость детёнышей высокоранговых самок была выше. Это объясняется их привилегированным доступом к добыче, что позволяет лучше выкармливать потомство, делая его сильнее. Новая модель подтвердила, что высокоранговые самки играют ключевую роль в восстановлении популяции.

Коэффициент распространения болезни

Модель впервые позволила определить для гиен «базовое репродуктивное число» (R0) болезни. Во время эпидемии оно составляло почти 6, то есть одна заражённая гиена могла передать вирус шести здоровым. Это высокое значение, сравнимое с корью у людей, что объясняет быстрое распространение эпидемии в 1990-х. Как и в случае с корью, переболевшие CDV в молодом возрасте гиены приобретают пожизненный иммунитет. Исследование подчёркивает важность возраста и социального статуса в распространении «детской» болезни.