Análisis mediante modelos de multiestados del impacto de la viruela aviar sobre una población de Verdecillos (Serinus serinus): la importancia de estimar las tasas de recaptura

Abstract

Disease is one of the evolutionary forces shaping populations. Recent studies have shown that epidemics like avian pox, malaria, or mycoplasmosis have affected passerine population dynamics, being responsible for the decline of some populations or disproportionately killing males and larger individuals and thus selecting for specific morphotypes. However, few studies have estimated the effects of an epidemic by following individual birds using the capture–recapture approach. Because avian pox can be diagnosed by direct examination of the birds, we are here able to analyze, using multistate models, the development and consequences of an avian pox epidemic affecting in 1996, a population of Serins (Serinus serinus) in northeastern Spain. The epidemics lasted from June to the end of November of 1996, with a maximum apparent prevalence rate > 30% in October. However, recapture rate of sick birds was very high (0.81, range 0.37–0.93) compared to that of healthy birds (0.21, range 0.02–0.32), which highly inflated apparent prevalence rate. This was additionally supported by the low predicted transition from the state of being uninfected to the state of being infected (0.03, SE 0.03). Once infected, Serin avian pox was very virulent with (15–day) survival rate of infected birds being of only 0.46 (SE 0.17) compared to that of healthy ones (0.87, SE 0.03). Probability of recovery from disease, provided that the bird survived the first two weeks, however, was very high (0.65, SE 0.25). The use of these estimates together with a simple model, allowed us to predict an asymptotic increase to prevalence of about 4% by the end of the outbreak period, followed by a sharp decline, with the only remaining infestations being infected birds that had not yet recovered. This is in contrast to the apparent prevalence of pox and stresses the need to estimate recapture rates when estimating population dynamics parameters.Las enfermedades infecciosas son una de las fuerzas evolutivas que modulan a las poblaciones animales. Estudios recientes han puesto de manifiesto como epidemias como la viruela aviar, la malaria o la mycoplasmosis afectan a la dinámica de las poblaciones de passeriformes, siendo responsables de dramáticas reducciones en el tamaño de algunas poblaciones, o de la muerte desproporcionada de machos o de los individuos de mayor tamaño, seleccionando de ese modo en favor de determinados morfotipos. Sin embargo, pocos estudios han estimado los efectos de una epidemia mediante el seguimiento de los distintos individuos utilizando las técnicas de captura–recaptura. Debido al hecho de que la viruela aviar puede ser diagnosticada mediante el examen directo de los individuos, hemos podido analizar, utilizando modelos de multiestado, el desarrollo y consecuencias de una epidemia de viruela aviar que afectó en 1996, a una población de Verdecillos en el nordeste de España. La epidemia afectó a los Verdecillos desde junio hasta finales de noviembre, con una prevalencia aparente máxima de > 30% en octubre. Sin embargo, la tasa de recaptura de los individuos enfermos fue muy alta (0,81, rango 0,37–0,93), comparada con la de los individuos sanos (0,21, rango 0,02–0,32), lo cual exageraba en gran medida la tasa de prevalencia aparente. Este resultado estaba adicionalmente apoyado por la baja tasa estimada de transición del estado de no infectado al estado de infectado (0,03, SE 0,03). Una vez un Verdecillo quedaba infectado, la viruela aviar resultó muy virulenta, siendo la tasa de supervivencia (a 15 días) de los individuos enfermos de tan solo 0,46 (SE 0,17), comparada con la de los individuos no infectados (0,87, SE 0,03). La probabilidad de recuperación de la enfermedad, siempre y cuando el individuo hubiera sobrevivido las dos primeras semanas, fue sin embargo, muy alta (0,65, SE 0,25). Estos valores fueron utilizados para construir un modelo que permitió predecir el valor real de prevalencia de la enfermedad. Según el modelo, el porcentaje de individuos infectados después del brote debió incrementarse de forma asintótica hasta el 4%, manteniéndose en ese valor, hasta que se produjo una abrupta reducción en el número de individuos infectados al final de la epidemia, siendo estos los individuos que todavía no se habían recuperado de la enfermedad. Estos valores contrastan con los valores aparentes de prevalencia de la viruela y enfatiza la necesidad de estimar la tasa de recaptura cuando se realizan estimaciones de los distintos parámetros de dinámica de poblaciones