Киты оставляют ДНК-«следы» по всему океану. Вот как мы их отслеживаем

(MENAFN- The Conversation) Средиземное море является домом для некоторых из крупнейших животных океана. Среди девяти видов китообразных, обычно встречающихся вдоль его западных берегов, находятся финвал (Balaenoptera physalus, второе по величине морское животное в мире) и кашалот (Physeter macrocephalus). Эти виды могут достигать длины до 23 и 18 метров соответственно, и их популяции генетически изолированы от их атлантических сородичей.

Но, несмотря на их размер, эти огромные животные могут быть трудно заметны. Кашалот, например, живет в основном в открытом океане, где питается кальмарами и глубоководной рыбой на глубине более 1,500 метров. Его погружения, как правило, длятся от 30 до 60 минут, после чего он ненадолго всплывает, чтобы подышать и отдохнуть в течение пяти-двенадцати минут, прежде чем начать новое погружение.

Их размер и поведение ставят этих китов под высокий риск столкновения с судами. На них также влияют другие человеческие действия, такие как судоходный трафик, шумовое загрязнение и деградация среды обитания. Международный союз охраны природы (IUCN) классифицировал средиземноморские популяции кашалотов и финвалов как находящиеся под угрозой исчезновения – оба находятся в Красном списке угрожаемых видов.

Чтобы защитить этих китов, ученые стремятся лучше понять их экологию и поведение, чтобы разработать эффективные планы по охране, основанные на надежных данных.

Изучение китообразных в море

Научное сообщество использует различные техники для изучения и мониторинга китообразных. Визуальные обследования были наиболее широко используемым методом на сегодняшний день. Они включают прямое наблюдение за животными с платформы – либо с лодки, либо с самолета – вдоль заранее определенных транsects. Это означает, что прямая линия проводится по области для записи данных, таких как присутствие, распределение, количество, стадия развития (млекопитающее, ювенильное или взрослое) и поведение.

Акустические записи также позволяют нам обнаруживать вокализации, производимые китообразными. Это делается с помощью гидрофонов, инструментов, которые работают аналогично микрофонам в воздухе. Они захватывают подводные звуки, которые затем могут быть проанализированы с использованием специализированного программного обеспечения. Записи могут быть использованы для идентификации видов и, в некоторых случаях, даже отдельных животных.

Метки китообразных с помощью электронных устройств очень эффективны для индивидуального отслеживания. Эта техника использует датчики для отслеживания движений животных и записи экологических переменных. Полученная информация ключевая для понимания их распределительных зон, поведенческих паттернов и использования среды обитания, что является основополагающим для разработки более точных стратегий охраны.

Кроме того, когда китообразные умирают, они часто выбрасываются на ближайшие берега, и эти события также предоставляют ценную информацию. Среди прочего, выброшенные на берег животные могут предоставить генетические и паразитологические образцы, а также данные о пищевых паттернах. Это позволяет оценить статус популяций, их экологические взаимодействия, угрозы, происхождение и генетическую структуру.

** Читайте также: Секс, рождение и китовая песня: жизнь на горбатом шоссе**

Экологическая ДНК: революционный инструмент исследования

Все живые организмы состоят из одной или нескольких клеток, содержащих ДНК, молекулу, которая хранит генетическую информацию, отвечающую за идентичность вида.

Эти клетки непрерывно выделяются в природную среду через процессы, такие как линька кожи, дефекация или выделение гамет. Хотя они невидимы невооруженным глазом, эти частицы широко распространены в почве, воде, воздухе или даже снеге. В случае морских животных, таких как финвалы и кашалоты, ДНК выделяется в воду, когда, например, они сбрасывают фрагменты кожи или дефецируют.

Это означает, что когда кит проходит через область, клеточный мусор, который он оставляет позади, служит неоспоримым признаком его присутствия. Простой образец воды может содержать фрагменты экологической ДНК, которые можно извлечь, секвенировать и проанализировать.

С начала 21 века техника, известная как метабаркодирование, сделала возможным изоляцию и амплификацию ДНК от множества видов, присутствующих в одном экологическом образце. Через компьютерный анализ полученные последовательности могут быть идентифицированы на уровне видов или в пределах определенных таксономических групп, что позволяет определить, какие организмы были присутствовали в области образца в течение определенного времени до его взятия.

Это означает, что при правильном анализе один образец воды может выявить присутствие не только китообразных, таких как кашалоты или финвалы, но и других морских позвоночных.

** Читайте также: Как (по-видимому) идентичные животные могут иметь разные геномы – новое исследование**

Использование экологической ДНК для изучения китов

С 2023 года Морская зоологическая единица Университета Валенсии систематически собирает образцы воды вдоль побережья Валентийского сообщества для анализа экологической ДНК. Результаты значительны, так как они позволили нам обнаружить генетический материал до пяти видов китообразных – включая финвала и кашалота – а также различные виды рыб, акул, скатов и морских черепах.

Эти наблюдения позволяют идентифицировать области, часто посещаемые животными, и анализировать их пространственные и сезонные паттерны. Эта информация, в свою очередь, может быть передана государственным организациям для помощи в проектировании морских охраняемых территорий или для реализации конкретных мер по охране.

Более того, мы можем использовать суда, которые уже регулярно плавают в Средиземном море – такие как паромы, исследовательские суда и рыбацкие лодки – для сбора образцов воды. Проекты, посвященные изучению китообразных и других морских позвоночных, такие как LIFE CONCEPTU MARIS в западном Средиземноморье, используют коммерческие суда как для наблюдения на борту, так и для систематического сбора образцов для анализа экологической ДНК.

Этот подход помогает снизить затраты, минимизировать воздействие на среду при отборе проб и способствовать более открытой, совместной науке, доступной для общественности.

Еженедельное электронное письмо на английском языке с экспертными мнениями ученых и исследователей. Оно предоставляет введение в разнообразие исследований, выходящих из континента, и рассматривает некоторые ключевые проблемы, с которыми сталкиваются европейские страны. Получите бюллетень!

MENAFN16032026000199003603ID1110868535