禽流感病毒（AIV）在野生鸟类中持续传播，已广泛外溢到家禽、哺乳动物和人类，构成重大公共卫生威胁。哪些鸟类在禽流感传播网络中扮演“枢纽”角色？驱动它们成为核心枢纽宿主的生态及演化因素是什么？近日，2026世界杯官网董路教授课题组在生态学TOP期刊Ecology Letters（IF=7.9）发表研究论文《Host-pathogen network and eco-evolutionary drivers of avian influenza transmission in wild birds》，从复杂网络与生态-演化耦合视角，系统识别了全球野鸟-禽流感病毒传播网络中的23个枢纽物种，并揭示了其成为核心宿主的生态-演化机制。

基于长期证据：谁是野鸟禽流感传播网络的枢纽宿主？

       研究团队整合了1974‑2024年全球9,964条AIV感染记录，涵盖247种野生鸟类和105个AIV亚型，构建了全球野鸟与禽流感病毒亚型的二分网络。通过网络模型分析，发现该网络呈现典型的无标度特性，表明不同鸟类物种在传播网络中的作用具有显著异质性，禽流感病毒的传播并非随机扩散，而是高度依赖少数关键物种，为精准化、前瞻性的监测预警策略提供了科学依据。

       在此基础上，研究团队创新性地综合了三个关键维度——病原体泛性（与不同病毒互作的广度）、网络接近中心性（在网络中传播的效率）和病毒亚型丰富度（携带病毒的多样性），精准识别了23个在AIV传播网络中的枢纽物种（图1）。这些物种全部隶属于雁形目（如绿头鸭、针尾鸭）和鸻形目（如翻石鹬、红嘴鸥），尤为关键的是，其中87%（20种）的物种为迁徙鸟类，其活动范围覆盖了全球所有主要迁徙路线。

图1 247种鸟类在病原体泛性、接近中心性和病毒亚型丰富度三个指标上的取值。顶部标注的23个物种为识别出的枢纽物种。

机制解析：枢纽物种的生态与演化“自画像”

       研究团队收集整合了鸟类的生活史、行为及系统发育等二十余种性状数据，基于XGBoost和SHAP构建了可解释机器学习模型（图2）。

图2 塑造禽流感传播网络枢纽野鸟物种的主要生态-演化因素

       研究发现，枢纽宿主的形成是生态暴露与演化历史协同作用的结果（图3）。在生态层面，飞行能力较强、迁徙距离长且地理分布广的物种能够高效连接不同区域的病毒群落，成为病毒全球扩散的“快车道”；而长时间在水面觅食的行为，则通过粪-口途径增加了病毒接触概率，湿地环境作为病毒的“储存库”为这些物种提供了持续的生态暴露压力。有趣的是，研究并未发现经典“快慢生活史”理论所预期的免疫缺陷，相反，长寿、大体型的鸟类因累积暴露时间更长、对感染的免疫耐受性更高，反而成为能够同时携带多种亚型的“病毒蓄水池”。在演化层面，发现物种分化速率是重要的预测因子，分化速率越高的物种通常拥有更多亲缘关系密切的“姊妹种”，由于亲缘种间免疫受体相似，病毒一旦适应某一物种，更容易发生“宿主转移”（host switch）而感染近缘类群，从而在网络中获得更高的中心度。

图3 基于SHAP值的特征重要性蜂群图（a:病原体泛性；b:接近中心性；c:病毒亚型丰富度）。红色表示高特征值，蓝色表示低特征值。

       该研究创新性地结合复杂网络分析与可解释机器学习，构建了一个区别于传统的传播动力学分析的新范式，形成了一份可直接指导监测实践的枢纽物种清单，为理解宿主-病原体相互作用关系提供了可迁移的研究框架。

       世界杯官网已毕业博士王心怡（现为江苏省血吸虫病防治研究所与南京医科大学联合培养博士后）为第一作者；世界杯官网董路教授和新加坡国立大学Swapnil Mishra助理教授为共同通讯作者；新加坡国立大学博士研究生凌志及世界杯官网硕士研究生陈筱璨为共同作者。该研究获得国家重点研发项目、国家留学基金委联合培养博士项目、新加坡国家研究基金会以及‌新加坡国家医学研究委员会的资助。

       文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.70391