무증상 바이러스 감염은 야생 밍크 개체군의 낮은 숙주 생식력과 관련이 있습니다

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9390(2023) 이 기사 인용

측정항목 세부정보

많은 풍토병 바이러스는 숙주가 질병의 가시적인 징후를 보이지 않는 상태에서 집단 내에서 순환하면서 여전히 숙주의 생존이나 번식을 변화시킬 가능성이 있습니다. 알류산 밍크병 바이러스(AMDV)는 토종 및 도입 범위의 많은 미국 밍크(Neogale vison) 개체군에서 순환합니다. 본 연구에서 우리는 암컷 미국 밍크의 AMDV 감염이 야생 개체군의 번식에 어떻게 영향을 미치는지 분석했습니다. AMDV에 감염된 암컷은 감염되지 않은 암컷(6.3마리)보다 훨씬 더 작은 새끼(5.8마리)를 출산했는데, 이는 새끼의 크기가 8% 감소했음을 의미합니다. 더 큰 암컷과 1세 암컷은 더 작고 나이든 암컷보다 더 큰 새끼를 낳았습니다. 감염된 암컷과 감염되지 않은 암컷 사이의 전체 새끼 생존율에는 유의미한 차이가 없었습니다. 그러나 9월이나 10월까지 감염된 암컷의 새끼 내에서 새끼 생존율은 감염되지 않은 암컷의 새끼 생존율보다 14% 낮았습니다. 감염과 번식력 사이의 이러한 부정적인 연관성은 알류샨 질병이 야생 밍크 개체수에 심각한 영향을 미칠 수 있음을 의미합니다. 이 연구는 농장 동물이나 인간이 야생 동물에 바이러스를 전파함으로써 발생하는 위협에 대한 우리의 이해를 높이고, 임상 증상이 없더라도 야생 동물에서 순환하는 바이러스가 야생 동물의 개체군 역학의 중요한 동인이 될 수 있다는 점을 강조합니다.

질병은 야생동물 개체수 밀도, 분포, 유전적 다양성 손실 및 결과적으로 보존에 심각한 영향을 미칩니다. 새로운 질병은 국지적인 멸종을 초래할 수 있으며, 극단적인 경우 종의 멸종까지 초래할 수 있습니다1. 바이러스는 짧은 시간 내에 질병 발생을 일으켜 대량 사망을 통해 인구 밀도를 감소시킬 수 있는 병원체입니다. 따라서 바이러스성 질병의 발생은 큰 관심을 불러일으키며 문헌에 자주 잘 설명되어 있습니다2(예: 포신 홍역 바이러스로 인한 대량 봉인 사망률3). 질병 발생은 다양한 영양 수준에서 다양한 종에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 생태계 구조를 크게 변화시킬 수 있습니다(예: 광견병은 늑대와 같은 최상위 포식자와 여우와 같은 중포식자 모두에게 영향을 미칩니다). 많은 풍토병 바이러스는 숙주에서 눈에 띄는 질병 징후 없이 집단 내에서 순환하면서4 여전히 숙주에 생물학적으로 중요한 영향을 미칩니다. 이러한 바이러스 균주는 숙주 적합도를 변화시킬 가능성이 있지만, 감염되지 않은 집단의 보상 반응으로 인해 숙주 집단 규모는 단기적으로 감소하지 않을 수 있습니다. 그러나 장기적으로 번식 감소 또는 사망률 증가를 통해 풍토성 바이러스는 숙주 개체수를 크게 감소시킬 수 있습니다5. 그러나 치명적이지 않은 바이러스 감염이 야생동물 숙주의 적합성, 특히 생존 및/또는 번식에 어떻게 영향을 미치는지 조사한 연구는 거의 없습니다.

시간과 에너지의 '할당 원칙'6에 따르면, 바이러스 감염에 대한 면역 반응의 에너지 비용은 제한된 신체 자원7에 대해 번식과 같은 다른 생활사 사건과 경쟁할 수 있습니다. 따라서 면역 반응의 비용으로 인해 감염된 암컷의 새끼 수가 줄어들 수 있습니다. 실제로 연구에서는 바이러스 감염이 양식 포유류의 생식 능력에 미치는 영향을 설명했지만8, 야생 동물 종에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다9. 야생동물의 번식에 영향을 미치는 여러 요인이 바이러스 감염의 미묘한 영향을 가릴 수 있기 때문에 번식에 대한 바이러스의 영향을 연구하는 것은 어렵습니다. 크기, 나이, 신체 상태와 같은 어미의 특성은 생식 능력에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 더 큰 암컷은 일반적으로 더 큰 새끼를 낳고10, 어린 암컷은 나이 많은 암컷보다 생산성이 떨어지는 경향이 있습니다(최종 투자 가설)11,12. 그러나 번식은 나이든 암컷의 경우 감소하거나(번식 노화 가설13) 번식 능력과 경험이 증가함에 따라 증가할 수도 있습니다(제약 가설)14. 더욱이 식량 풍부함이나 종 내 경쟁(인구 밀도)의 공간적, 시간적 변화는 특히 번식이 현재 에너지 소득의 사용과 관련된 소득 육종가의 생식 생산량에 영향을 미칠 수 있습니다15. 마지막으로, 새끼 크기를 결정하는 데 사용되는 다양한 방법은 일반적으로 생식 발달 과정의 여러 단계에서 측정을 수행하기 때문에 단일 개체 내에서도 생식 결과에 대한 다양한 측정값을 제공할 수 있습니다16. 일반적으로 배아를 계산하면 태반 흉터를 계산하는 것보다 한배새끼 크기가 더 높게 추정됩니다("재료 및 방법" 섹션의 자세한 설명 참조)16. 따라서 암컷의 감염 상태가 산자수에 미치는 영향을 정량화할 때 이러한 매개변수(어미의 특성 및 사용된 방법)를 고려해야 합니다.

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>