Een nieuwe studie gepubliceerd in Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences werpt licht op hoe parasieten de ingewikkelde relaties tussen roofdier- en prooipopulaties beïnvloeden.

Onderzoekers van de Faculteit Wetenschappen en Techniek van de Queen Mary Universiteit van Londen hebben een nieuwe analyse ontwikkeld om te onderzoeken hoe factoren zoals de virulentie van parasieten en de kans op infecties het naast elkaar bestaan ​​van soorten in een complex roofdier-prooi-parasietsysteem beïnvloeden.

"Voedselwebben zijn ingewikkelde netwerken waarin soorten met elkaar interacteren", zegt dr. Weini Huang Reader in Mathematical Biology. "Parasieten, een groot maar vaak over het hoofd gezien onderdeel van deze vliezen, kunnen hun stabiliteit aanzienlijk beïnvloeden door zowel de roofdier- als de prooipopulaties te beïnvloeden."

Het onderzoeksteam is een nieuwe interdisciplinaire samenwerking tussen de groep van professor Christophe Eizaguirre, hoogleraar evolutionaire en conserverende genetica aan de school voor biologische en gedragswetenschappen en Dr. Huang, lector in wiskundige biologie aan de school voor wiskundige wetenschappen.

Samen met twee eerdere loopbaanonderzoekers, Ana C. Hijar Islas en Amy Milne, hebben ze dit complexe systeem zorgvuldig onderzocht door middel van wiskundige analyses en stochastische simulaties, waarbij rekening wordt gehouden met microscopische gebeurtenissen zoals voortplanting, dood, concurrentie, infectie en predatie op individueel niveau.

Uit het onderzoek blijkt dat stochasticiteit, willekeurige fluctuaties in populatiegroottes, een belangrijke rol spelen bij het bepalen of soorten naast elkaar bestaan ​​of uitsterven, vooral op de grens tussen deze staten.

Dr. Huang en Milne speelden een cruciale rol bij de ontwikkeling van het wiskundige raamwerk van het model. Dr. Huang legt uit:“We ontdekten dat de relatieve overvloed aan geïnfecteerde en niet-geïnfecteerde individuen kan worden omgekeerd tussen de prooi- en roofdierpopulaties. Deze contra-intuïtieve bevinding suggereert dat het samenspel van directe en indirecte parasieteffecten een belangrijke rol speelt bij het vormgeven van de infectieprevalentie in de hele wereld. voedselweb."

Professor Eizaguirre benadrukt het belang van dit onderzoek:“Het begrijpen van hoe parasieten de dynamiek van het voedselweb beïnvloeden, is cruciaal voor het voorspellen van de impact van veranderingen in het milieu op de gezondheid van ecosystemen, maar ook voor de risico’s op de verspreiding van invasieve ziekten. Onze bevindingen bieden een waardevol raamwerk voor het onderzoeken van de risico’s van bepaalde parasieten invasief worden als ze met hun gastheren meegaan"

"Onze bevindingen bieden een waardevolle basis om te begrijpen hoe deze systemen in de loop van de tijd evolueren", concludeert Dr. Huang. "Het team heeft op dit raamwerk verder onderzoek ontwikkeld door de evolutie van belangrijke parameters, zoals reproductiekosten en infectiewaarschijnlijkheid, op te nemen onder de gecombineerde invloed van ecologische en evolutionaire druk."

Dit onderzoek heeft het potentieel om inspanningen voor natuurbehoud te ondersteunen door een dieper inzicht te verschaffen in hoe parasieten de veerkracht van ecosystemen kunnen beïnvloeden. Door de dynamiek van parasieten in ecologische modellen op te nemen, kunnen natuurbeschermingsbiologen effectievere strategieën ontwikkelen om kwetsbare soorten te beschermen en gezonde ecosystemen in stand te houden.

Meer informatie: Ana C. Hijar Islas et al, Door parasieten gemedieerde predatie bepaalt de infectie in een complex roofdier-prooi-parasietsysteem, Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences (2024). DOI:10.1098/rspb.2023.2468

Journaalinformatie: Procedures van de Royal Society B

Aangeboden door Queen Mary, Universiteit van Londen