新方法可能有助于估计野生动物疾病的传播

生物学家可以使用一种新方法来估计自由放养的野生动物的疾病患病率，并帮助确定检测疾病需要多少样本。

这很重要，因为野生动物机构往往缺乏财政和劳动力资源来收集足够的样本来准确衡量疾病的传播范围。为了防止源自野生动物的人畜大流行，例如COVID-19，必须有效监测关键物种，以防出现可能从动物传播到人类的新疾病。

到目前为止，用于确定样本量的广泛使用的公式假设种群中的动物彼此独立地感染疾病。

在现实中，种群通常是聚集的，个体聚集在家庭群体中，共享空间和栖息地。由于距离如此之近，群体内的个体很可能在彼此之间传播传染病。

如果可以从种群中随机抽样，那么在鹿群中抽取一个个体可以表明该家族的其他成员是否也被感染，因为所有成员都相互关联。如果随机抽样是可能的，那么集群内个体之间的相关性会减少有效种群规模，这表明生物学家可以收集更少的样本来预测疾病患病率。

“这个框架非常灵活，我们可以将其用于任何动物，”兽医学院公共和生态系统健康系助理研究教授Krysten Schuler说。“如果我们考虑鸟类迁徙并成群结队，而驼鹿可能是孤独的，不会成群结队地互动，这会影响我们的样本量。

舒勒是该研究的共同通讯作者，该研究于11月13日发表在《农业、生物和环境统计杂志》（Journal of Agricultural， Biological and Environmental Statistics）上，题为“估计自由放养野生动物种群疾病患病率的样本量：贝叶斯建模方法”。第一作者、农业与生命科学学院和康奈尔大学统计与数据科学系的康奈尔大学安·鲍尔斯计算与信息科学学院教授詹姆斯·布斯（James Booth）是另一位通讯作者。

为了使该方法发挥最佳作用，疾病必须具有传染性，感兴趣的野生动物物种应倾向于以可预测的方式聚集，并且应从尽可能多的不同聚类中随机收集样本。

在这项研究中，Booth、Schuler及其同事将鹿的慢性消耗性疾病（CWD）作为案例研究。鹿往往聚集在平均五个个体的家庭群体中，CWD 具有高度传染性。

该方法的一个缺点是，生物学家经常受到限制，无法进行简单的随机抽样，尽管与家庭群体相关，但如何收集样本的实用性实际上可能会增加样本量要求。

舒勒说，由于该领域的生物学家并不总是知道要实际取样多少动物来获得疾病流行率的信息，因此正在开发的在线应用程序可能会有所帮助。一旦可用，生物学家有朝一日可以输入有关特定动物的信息，例如自然历史、一年中的时间、它是否在繁殖以及这些动物相互接触以传播疾病的程度，以及疾病本身。然后，该应用程序将提供要采样的个体数量的估计值，以获得对疾病患病率的真实了解。

合著者包括 CVM 公共和生态系统健康系的研究助理 Brenda Hanley 和博士后研究员 Md Sohel Ahmed;以及来自密歇根州立大学、明尼苏达州自然资源部、Cara Them Consulting 和 Desert Centered Ecology， LLC 的科学家。

该研究由野生动物和运动鱼类恢复计划资助。