L'impatto delle malattie del bestiame sui bovidi selvatici in Thailandia

L'aumento dell'agricoltura vicino agli habitat selvatici porta a problemi come la diffusione di malattie tra gli animali selvatici e il bestiame domestico. Questa è una preoccupazione importante sia per la salute pubblica che per la conservazione della fauna selvatica. Quando le fattorie si espandono e la terra viene usata per l'agricoltura, il bestiame e la fauna selvatica entrano in contatto più ravvicinato, aumentando le possibilità di trasmissione di malattie perché spesso condividono risorse come erba e acqua.

Le malattie infettive possono ridurre gravemente le popolazioni di fauna selvatica. Ad esempio, la chitridiomicosi, una malattia che colpisce gli anfibi, è stata collegata all'estinzione di più di 200 specie di rane. Molte malattie che colpiscono il bestiame possono infettare anche gli animali selvatici. Per esempio, le popolazioni di pecore bighorn sono diminuite a causa di una malattia respiratoria contratta dalle pecore domestiche, e la Brucellosi si è diffusa da yak domestici a yak selvatici in Cina, oltre che tra bisonti e bovini negli USA. La brucellosi può danneggiare queste popolazioni perché gli animali infetti possono essere rimossi per motivi di gestione, e influisce anche sulla riproduzione negli animali. La gravità dell'impatto delle malattie infettive dipende dalle caratteristiche specifiche di ciascuna malattia, come il loro tasso di mortalità.

In Thailandia, ci sono cinque specie di bovini selvatici (gaur, banteng, bufalo d'acqua selvatico, serow della terraferma e goral cinese) che sono a rischio di declino della popolazione a causa della perdita di habitat, della caccia illegale e della competizione con il bestiame domestico. Le malattie che si diffondono dagli animali da fattoria a queste specie selvatiche potrebbero peggiorare la loro situazione. Nei bovini thailandesi, malattie come la tubercolosi bovina e una malattia più recente chiamata lumpy skin disease sono già presenti.

Usare modelli di malattie infettive può aiutare a capire come si diffondono le malattie e a prevedere i loro effetti sulle popolazioni di fauna selvatica. Questi modelli possono assistere nelle strategie di prevenzione e gestione delle malattie, specialmente dato che raccogliere dati sul campo su alcune malattie può essere difficile. I modelli sono stati usati in passato per valutare gli impatti delle malattie sulle specie in pericolo, come l'effetto della cimurro sui tigri dell'Amur. Anche se i modelli possono avere incertezze e potrebbero non considerare tutti i fattori, possono fornire indicazioni preziose per il processo decisionale e la politica.

#Scopo dello Studio

In questo studio, ci concentriamo su come sei malattie importanti nel bestiame possono influenzare le popolazioni di bovidi selvatici in pericolo in Thailandia. Vogliamo prevedere come queste malattie potrebbero cambiare le dimensioni della popolazione se si diffondessero dai bovini domestici a questi animali selvatici. Le malattie che stiamo esaminando includono l'Antrace, la septicemia emorragica, la tubercolosi bovina, la lumpy skin disease, la febbre aftosa e la brucellosi. Tutte queste malattie possono infettare diverse specie di bovidi e sono presenti in Thailandia, ognuna con le sue caratteristiche uniche. Il gaur è il nostro focus principale poiché è ben studiato e ha il maggiore contatto con il bestiame e le persone in aree condivise.

Pensiamo che le malattie con tassi di mortalità molto bassi o molto alti influenzeranno meno le popolazioni rispetto a quelle con tassi di mortalità moderati. Crediamo che le malattie croniche, anche se non uccidono rapidamente, possano avere effetti duraturi sulle popolazioni perché le infezioni possono persistere nel tempo. Questo studio ha l'obiettivo di aiutare a dare priorità agli sforzi di monitoraggio delle malattie per la fauna selvatica e il bestiame per aiutare nella conservazione dei bovidi selvatici.

#Sviluppo del Modello

#Dinamica della Popolazione

Abbiamo scelto le popolazioni di gaur per il nostro studio perché si trovano in tutta la Thailandia, spesso vivendo accanto a bestiame e umani, e ci sono dati disponibili sulla loro demografia. Abbiamo applicato la stessa struttura del modello per le altre quattro specie di bovidi. Queste specie mostrano differenze nella dimensione della popolazione, nel comportamento sociale e nella distribuzione, il che le rende interessanti per studiare gli impatti delle malattie.

Abbiamo assunto che alcuni fattori demografici rimanessero costanti. Se chiamiamo N la popolazione totale di animali, possiamo anche suddividere la popolazione in adulti (Na), subadulti (Nsa) e vitelli (Nc), con un tasso di natalità specificato come µ. Solo le femmine adulte contribuiscono alla nascita di nuovi vitelli, entrando nella popolazione come individui suscettibili. Gli animali possono uscire dai loro gruppi a causa di morte naturale o invecchiando in gruppi diversi. Abbiamo stimato il tasso di mortalità naturale basandoci su studi precedenti di ungulati selvatici e gaur tenuti in cattività. La nostra dimensione iniziale della popolazione era fissata a 300 animali, basata sulla popolazione di gaur in una specifica area della Thailandia.

#Modelli di Malattie Infettive

Abbiamo usato popolazioni strutturate per età come modello di base ed espanso per includere diversi compartimenti per le malattie infettive. I nostri modelli di malattie si basavano su una struttura Suscettibile-Infezione-Ripreso (SIR). Per la nostra analisi, abbiamo modellato sei malattie infettive, ciascuna con la propria struttura e flusso di popolazione tra compartimenti.

Le malattie su cui ci siamo concentrati causano focolai sia negli animali selvatici che in quelli domestici e sono state segnalate in varie località, compresa la Thailandia. Abbiamo identificato queste malattie come antrace, tubercolosi bovina, septicemia emorragica, lumpy skin disease, febbre aftosa e brucellosi. Ogni malattia ha parametri unici come periodi di incubazione, tassi di mortalità e tempi di recupero.

#Tipi di Trasmissione della Malattia

Il modo in cui si diffonde la malattia può influenzare i risultati del modello. Abbiamo considerato due tipi principali di trasmissione: dipendente dalla densità e dipendente dalla frequenza. La trasmissione dipendente dalla densità significa che il tasso di contatto tra animali aumenta con la dimensione della popolazione, mentre quella dipendente dalla frequenza significa che i tassi di contatto rimangono gli stessi indipendentemente dalla dimensione della popolazione. Abbiamo applicato questi concetti a ciascuna malattia per vedere come avrebbero influenzato diversamente la dinamica della popolazione.

#Reinserimento delle Infezioni

Abbiamo anche considerato l'introduzione ripetuta di malattie da un serbatoio, come il bestiame domestico. Ciò significa che gli effetti delle infezioni non dipendono solo dal numero di casi in un gruppo completamente suscettibile, ma includono rischi di infezione ricorrenti da fonti esterne.

#Modellazione delle Malattie

#Antrace

Per modellare l'antrace, abbiamo inizialmente assunto una trasmissione dipendente dalla frequenza. Il modello ha mostrato che tutti gli animali infetti muoiono, portando a un tasso di mortalità del 100%. Complessivamente, il nostro modello ha previsto poco impatto sulla popolazione dopo ripetute introduzioni di antrace.

#Tubercolosi Bovina

La tubercolosi bovina è una malattia cronica e contagiosa che colpisce sia il bestiame che la fauna selvatica. Abbiamo usato un modello dipendente dalla densità per studiare questa malattia. Le nostre previsioni indicavano che la popolazione diminuiva gradualmente nel periodo di simulazione, con un declino di circa l'88-89%.

#Septicemia Emorragica

Per la septicemia emorragica, abbiamo usato un modello che mostrava che la malattia è mortale, e l'impatto sulla popolazione era maggiore in base ai tassi di mortalità piuttosto che al modo di trasmissione.

#Lumpy Skin Disease

La lumpy skin disease è stata modellata anche con due diverse ipotesi riguardo alla trasmissione. Abbiamo scoperto che il modello portava a una crescita della popolazione in determinate condizioni, ma i risultati dipendevano dai parametri di trasmissione utilizzati.

#Febbre Aftosa

La febbre aftosa ha avuto il minor impatto sulla popolazione, portando a un tasso di crescita di circa il 200%. Tuttavia, diversi modelli di trasmissione mostrano effetti variabili sulla dinamica della popolazione.

#Brucellosi

La brucellosi ha portato a significativi cali nella popolazione. I nostri modelli hanno mostrato un'alta probabilità di estinzione locale, specialmente usando la trasmissione dipendente dalla frequenza.

#Misurazione dell'Impatto

Abbiamo misurato il cambiamento complessivo della popolazione confrontando i modelli senza malattia con quelli con malattia. Usando strumenti statistici, abbiamo valutato quali malattie avevano le caratteristiche più significative simili in base ai tassi di infezione, tassi di incubazione e tassi di mortalità.

#Conclusione

Lo studio fornisce spunti su come varie malattie possano influenzare i bovidi selvatici in Thailandia. Sottolinea che, mentre alcune malattie possono avere effetti acuti, le malattie croniche con tassi di mortalità inferiori possono portare a un declino a lungo termine delle popolazioni a causa della loro natura persistente.

La brucellosi ha avuto l'impatto predetto più drammatico sulla popolazione, mentre la febbre aftosa e la lumpy skin disease hanno avuto il minor impatto. Complessivamente, mantenere popolazioni sane di bovidi selvatici è cruciale, poiché potrebbero riprendersi dalle attuali minacce se le malattie sono gestite correttamente.

I futuri sforzi nel controllo delle malattie dovrebbero concentrarsi sulla minimizzazione del contatto tra animali selvatici e domestici per proteggere la fauna selvatica e preservare la biodiversità.