异质宿主间传播下多分体病毒的地方病性与流行率

多分体病毒通过一种令人费解的进化策略进行复制。其基因组被分割为两个或更多部分,并分别封装在不同的颗粒中,这些颗粒看似独立传播。然而,完成复制周期需要完整的基因组,因此宿主的系统性感染需要多个颗粒同时存在。这代表了多分体策略一个明显的进化劣势,而其优势尚不明确。体外实验已描述了在高感染复数条件下从单体病毒向多分体病毒形式的转变,表明缺陷突变体之间的合作是通向多分体策略的一条合理进化路径。然而,多分体策略在微观层面可能享有的潜在优势如何影响其流行病学,或者是否需要明确的优势来解释其生态持续性,仍属未知。为厘清哪些机制可能促成多分体策略的兴起与固定,我们研究了病毒传播动力学与宿主群体结构之间的相互作用。我们建立了一个描述病毒不同形式传播的仓室模型,并利用解析与数值技术探讨了其流行病学特征。我们发现,宿主接触结构对传播动力学的影响蕴含着丰富的生态关系现象学,包括合作、竞争与偏利共生。我们发现,即使不存在明确的微观优势,多分体策略也可能固定下来。多分体策略使病毒能够定殖单体形式无法入侵的环境,这得益于宿主间均匀的接触。我们推测,这些特征可能随着农业实践的扩张,导致了多分体病毒形式多样性与流行率的增加。