يشبه الوباء حريقًا في غابة جافة: شرارة تشتعل، والنار تنتقل من شجرة إلى أخرى، وبعد أسبوع تحترق المنطقة بأكملها. قبل مئة عام، ابتكر العلماء نموذجًا رياضيًا بسيطًا لمثل هذا الحريق، حيث قسّموا الناس إلى ثلاث فئات: من لم يصابوا بعد، ومن هم مصابون حاليًا، ومن تعافوا. كان النموذج جيدًا في التنبؤ بكيفية انتشار المرض في المدن.
لكن الفيروس الحقيقي يمتلك خاصية لا تمتلكها النار: فهو يتغير. في كل مرة يتكاثر فيها الفيروس داخل جسم الإنسان، قد يحدث خطأ في نسخ جيناته، فيظهر متغير مختلف قليلًا. معظم هذه الأخطاء لا تغير شيئًا، لكن في بعض الأحيان يظهر متغير يلتصق بالخلايا بشكل أفضل أو يعيش لفترة أطول في الهواء. هذا المتغير يجد مضيفين جددًا بشكل أسرع.
في الدراسة الجديدة، أخذ الباحثون النموذج الكلاسيكي للوباء وسمحوا للفيروس بالتطور، أي بتغيير معدل عدواه. واتضح أن هذا يغير الصورة جذريًا. فالتفشي قد لا ينمو بسرعة فحسب، بل بسرعة فائقة: كل مريض جديد يُصيب عددًا أكبر من الأشخاص، ومنحنى الحالات يرتفع كالصاروخ. الانتقال من الوضع الهادئ إلى الوباء يصبح حادًا وفوريًا تقريبًا.
اشتق العلماء معادلات تُظهر عند أي معدل طفرات وفي أي وقت لرفع القيود يخرج الوباء عن السيطرة. وهناك استنتاج غير متوقع: الإجراءات المختلفة تؤثر على التطور بطرق مختلفة. إذا قُصّرت الفترة التي يكون فيها الشخص معديًا، فلن يتاح للفيروس الوقت للانتقال، لكنه يستمر في التغير داخل المصاب. أما إذا خُفّض معدل العدوى (مثلًا بالكمامات والتباعد)، فإن عدد الحالات وسرعة التطور ينخفضان معًا: فكلما قلّ انتقال الفيروس إلى مضيف جديد، قلت فرصته في تراكم طفرات مفيدة.
حريق الغابة يُطفأ بالماء وقطع شرائح من الأشجار. مع الفيروس الأمر أكثر تعقيدًا: فهو لا يحترق فحسب، بل يتكيف. النموذج مع التطور يُظهر أن مكافحة الوباء هي سباق، حيث المهم ليس فقط إخماد اللهب الآن، بل أيضًا منع الشرر من إشعال نار جديدة أكثر اشتعالًا.
النمو السريع الفائق في النموذج يعني أن عدد الحالات الجديدة في نفس الفترة الزمنية لا يزيد بنفس النسبة، بل بسرعة متزايدة باستمرار، مثل كرة الثلج التي تتدحرج من الجبل وتزداد كتلة.
في فيلم «العدوى» (2011)، يتحور الفيروس بسرعة كبيرة جدًا بحيث يتعذر إنتاج لقاح، وهي حبكة أصبحت أقرب إلى الواقع بعد جائحة كوفيد-19.