Бессимптомная вирусная инфекция связана с более низким репродуктивным потенциалом хозяина в популяциях диких норок.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 9390 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Многие эндемичные вирусы циркулируют в популяциях, у которых у хозяев нет видимых признаков заболевания, но при этом они могут влиять на выживаемость или воспроизводство хозяина. Вирус алеутской болезни норок (AMDV) циркулирует во многих популяциях американской норки (Neogale vison) в ее естественном и интродуцированном ареале. В этом исследовании мы проанализировали, как инфекция AMDV у самок американской норки влияет на воспроизводство дикой популяции. Самки, инфицированные ВМДВ, рожали значительно меньшие пометы (5,8 детенышей), чем неинфицированные самки (6,3 детеныша), то есть размер их помета сократился на 8%. Более крупные самки и годовалые самки имели более крупные пометы, чем более мелкие и старшие самки. Не было существенных различий в выживаемости всего помета между инфицированными и неинфицированными самками; однако выживаемость потомства до сентября или октября в пометах инфицированных самок была на 14% ниже, чем у неинфицированных самок. Эта отрицательная связь между инфекцией и репродуктивной способностью означает, что алеутская болезнь может серьезно повлиять на популяцию дикой норки. Это исследование расширяет наше понимание угроз, связанных с распространением вирусов дикой природе от сельскохозяйственных животных или людей, подчеркивая, что вирусы, циркулирующие в дикой природе, даже при отсутствии клинических проявлений, могут быть важными факторами динамики популяций дикой природы.

Болезни имеют серьезные последствия для плотности и распределения популяций диких животных, утраты генетического разнообразия и, как следствие, для их охраны. Возникающие болезни могут вызвать локальное истребление, а в крайних случаях даже исчезновение видов1. Вирусы представляют собой патогены, которые за короткое время могут вызвать вспышку заболевания, ведущую к снижению плотности населения за счет массовой смертности. Таким образом, вспышки вирусных заболеваний вызывают большой интерес и часто хорошо описаны в литературе2, например, массовая смертность тюленей, вызванная вирусом чумы тюленей3. Вспышки болезней могут поражать множество различных видов на разных трофических уровнях, что может существенно изменить структуру экосистемы (например, бешенство поражает как высших хищников, таких как волки, так и мезохищников, таких как лисы). Многие эндемичные вирусы циркулируют в популяциях без видимых признаков заболевания у хозяев4, но при этом оказывают биологически значимое воздействие на хозяина. Хотя такие штаммы вируса могут изменять приспособленность хозяина, размер популяции хозяина может не уменьшиться в краткосрочной перспективе из-за компенсаторной реакции в неинфицированной части популяции. Однако в долгосрочной перспективе из-за снижения воспроизводства или увеличения смертности эндемичные вирусы могут значительно сократить численность хозяев5. Тем не менее, лишь немногие исследования изучали, как несмертельная вирусная инфекция влияет на приспособленность и, в частности, на выживание и/или размножение диких хозяев-хозяев.

Согласно «принципу распределения» времени и энергии6, энергетические затраты на иммунный ответ на вирусную инфекцию могут конкурировать с другими событиями жизненного цикла, такими как размножение, за ограниченные ресурсы организма7. Следовательно, цена иммунного ответа может привести к тому, что у инфицированных самок будет меньше пометов. Действительно, исследования описали влияние вирусной инфекции на репродуктивную функцию выращиваемых млекопитающих8, но мало что известно о ее влиянии на виды диких животных9. Изучение влияния вируса на репродукцию является сложной задачей, поскольку ряд факторов, влияющих на репродукцию в дикой природе, могут маскировать едва заметные последствия вирусной инфекции. Характеристики матери, такие как ее размер, возраст или состояние тела, являются важными факторами, влияющими на репродуктивную способность. Более крупные самки обычно рожают более крупные пометы10, а более молодые самки, как правило, менее продуктивны, чем старшие (гипотеза конечных инвестиций)11,12. Однако воспроизводство может также снижаться у пожилых самок (гипотеза репродуктивного старения13) или увеличиваться с увеличением способности к размножению и опыта (гипотеза ограничений)14. Более того, пространственные и временные вариации в изобилии пищи или внутривидовая конкуренция (плотность популяции) также могут влиять на репродуктивный результат, особенно у производителей, получающих доход, для которых воспроизводство связано с использованием текущего энергетического дохода15. Наконец, разные методы, используемые для определения размера помета, могут давать разные показатели репродуктивной продуктивности даже у отдельных особей, поскольку разные методы обычно проводят измерения на разных стадиях процесса репродуктивного развития16. Как правило, подсчет эмбрионов дает более высокие оценки размера помета, чем подсчет плацентарных рубцов (см. подробное объяснение в разделе «Материалы и методы»)16. Таким образом, эти параметры (характеристики матери и используемый метод) следует учитывать при количественной оценке влияния инфекционного статуса самки на размер помета.

1 year old), fathers, and offspring, for each year and separately for each region: west (WMNP and DNP) and east (BNP and NNP). Only females killed between September and December were considered candidates for mothers, because we assumed that females eliminated between May and August would not have been able to nurture their offspring to independence. Parentage was assigned using maximum likelihood, and this process involves inferring the most likely genotypes of unsampled parents to construct a pedigree. We took a conservative approach to mitigate the uncertainty associated with conducting a pedigree-based analysis on a wild population with partial sampling of individuals and the genome, as well as the uncertainty around the levels of polygamy in both sexes and inbreeding—two factors that are known to influence the reliability of pedigree analyses59. We selected the most stringent likelihood settings for COLONY runs, and only considered assignments with probabilities ≥ 0.7./p> 11 months) individuals did potentially reproduce in the year of capture. Of the potentially reproducing females, 164 were captured between 15th April and 31st December, and these females were used to assess reproductive performance, while 82 were captured between 1st February and 14th April. In ten females, the uteri were incompletely extracted or degraded, and therefore, these individuals were not included in the analyses (see "Materials and methods" section). For the 159 females (96.9%) that potentially reproduced in given years, litter size was assessed using the number of embryos for 36 females and using the number of placental scars for 123 females. The remaining five females older than 11 months (3.1%) did not reproduce, as no placental scars or embryos were visible in their uteri./p> 10) and assigning offspring to these females using the pedigree analyses could have given biased results. A total of 153 offspring were assigned to 64 females (62% of the analysed females) and the average number of pups was 2.4 maternal siblings with a range of 1–6. In no case did more pups emerge from pedigree analyses than was counted based on placental scars. The average proportion of pups assigned per litter was 0.26 when including litters with no assigned pups, and 0.42 for litters with at least one pup assigned./p>