Melissa A. Collier, Ann-Marie Jacoby, Vivienne Foroughirad, Eric M. Patterson, Ewa Krzyszczyk, Megan M. Wallen, Madison L. Miketa, Caitlin Karniski, Sarah Wilkin, Janet Mann, Shweta Bansal · Communications Biology · 2025

Breathing synchrony shapes respiratory disease risk in bottlenose dolphins

Resumo em português

RESUMO Doenças infecciosas causam mortalidades em massa em populações de vida selvagem globalmente, mas o impacto da sociabilidade do hospedeiro na disseminação dos patógenos frequentemente é desconhecido. Embora os comportamentos do hospedeiro direcionem a transmissão de patógenos, esses comportamentos variam individualmente, o que influencia os resultados da doença tanto em nível individual quanto populacional. Por exemplo, espécies de golfinhos (Delphinidae) são regularmente afetadas por graves doenças respiratórias, mas a ausência de dados comportamentais sociais faz com que a estrutura da vulnerabilidade nesses sentinelas de ecossistema seja pouco compreendida. Para avaliar empiricamente o papel do comportamento social variável no risco de doença, coletamos dados comportamentais de duas populações selvagens de golfinho-nariz-de-garrafa (Tursiops spp.), desenvolvemos modelos de rede que sintetizam contatos de transmissão e utilizamos um modelo epidemiológico para prever as consequências da doença. Verificamos que os contatos são altamente estruturados por idade e sexo, e que os indivíduos preferencialmente mantêm contato com outros em seu próprio grupo demográfico. Esses padrões, por sua vez, promovem heterogeneidade no risco de infecção, o que apoiamos com dados empíricos de um surto de doença passado. Nosso trabalho caracteriza o impacto da dinâmica social no risco de doenças infecciosas, o que pode informar a estrutura da vulnerabilidade para futuras epizootias em diversas espécies de golfinhos.

Resumo original em inglês

Abstract Infectious diseases cause mass mortalities in wildlife populations globally, but the impact of host sociality on the spread of pathogens is often unknown. While host behaviors drive pathogen transmission, these behaviors vary individually which impacts both individual- and population-level disease outcomes. For example, delphinid species are regularly affected by serious respiratory diseases, but a lack of social behavior data means the structure of vulnerability in these ecosystem sentinels is poorly understood. To assess the role of variable social behavior on disease risk empirically, we collected behavioral data from two wild bottlenose dolphin populations (Tursiops spp.), developed network models that synthesize transmission contacts, and used an epidemiological model to predict disease consequences. We find that contacts are highly structured by age and sex, and that individuals preferentially contact others in their own demographic group. These patterns, in turn, drive heterogeneity in infection risk, which we support using empirical data from a past disease outbreak. Our work characterizes the impact of social dynamics on infectious disease risk, which can inform the structure of vulnerability for future epizootics across diverse delphinid species.