宿主形态的复杂性与各向异性使种群更安全地抵御疫情暴发

流行病学面临的挑战之一是在感染通过相邻宿主传播时，考虑宿主复杂的形态结构，例如植物根系、农田、养殖场、细胞、动物栖息地和社会网络。形态复杂性给种群带来了固有的异质性，并影响病原体在此类系统中传播的动态。我们分析了真实复杂的宿主形态对SIR（易感-感染-恢复）流行病学模型中入侵阈值和疫情暴发的影响。研究表明，宿主形态和各向异性中表现出的无序性降低了疫情暴发的概率，从而使系统对疫情暴发更具抵抗力。我们获得了入侵阈值的最小安全界限的通用解析估计，并通过考虑分支宿主（蝾螈视网膜神经节细胞）的宿主数据示例验证了其有效性。为了分别分析宿主种群中形状复杂性和各向异性的作用，我们考虑了具有不同异质性程度的几种宿主空间排列。入侵阈值的估计与宿主的形态特征相关联，这些特征可用于确定实际应用中的入侵阈值。