Кити залишають ДНК-«відбитки» по всьому океану. Ось як ми їх відстежуємо

(MENAFN- The Conversation) Середземне море є домом для деяких з найбільших тварин океану.
Серед дев’яти видів китоподібних, які зазвичай зустрічаються на його західних берегах, є фінвал (Balaenoptera physalus, друга за величиною морська тварина у світі)
та кашалот (Physeter macrocephalus).
Ці види можуть досягати довжини до 23 і 18 метрів відповідно,
а їхні популяції генетично ізольовані від їхніх атлантичних родичів.

Але, незважаючи на їхній розмір, ці величезні тварини можуть бути важкими для виявлення.
Кашалот, наприклад, живе переважно в відкритому океані,
де харчується кальмарами та глибоководними рибами, що знаходяться на глибинах понад 1500 метрів.
Його занурення зазвичай тривають від 30 до 60 хвилин,
після чого він коротко спливає, щоб дихати,
і відпочиває від п’яти до п’ятнадцяти хвилин, перш ніж розпочати нове занурення.

Їхній розмір і поведінка ставлять цих китів під високий ризик зіткнення з кораблями.
Вони також піддаються впливу інших людських діяльностей, таких як судноплавство,
шумове забруднення та деградація середовища існування.
Міжнародний союз охорони природи (IUCN)
класифікував середземноморські популяції кашалотів і фінвалів як зникаючі –
обидва види є у його Червоному списку загрозливих видів.

Щоб захистити цих китів, вчені намагаються краще зрозуміти їхню екологію і поведінку,
щоб розробити ефективні плани збереження на основі надійних даних.

Вивчення китоподібних у морі

Наукова спільнота використовує ряд різних методів для вивчення та моніторингу китоподібних.
Візуальні огляди були найширше використовуваним методом до сьогодні.
Вони передбачають безпосереднє спостереження за тваринами з платформи –
або з човна, або з літака – уздовж заздалегідь визначених транsectів.
Це означає, що пряма лінія проводиться через територію для запису даних,
таких як присутність, розподіл, кількість, стадія розвитку (молода, підліток або дорослий) та поведінка.

Акустичні записи також дозволяють нам виявляти вокалізації,
що виробляються китоподібними.
Це робиться за допомогою гідрофонів, пристроїв,
які працюють подібно до мікрофонів у повітрі.
Вони захоплюють підводні звуки, які потім можуть бути проаналізовані за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення.
Записи можуть бути використані для ідентифікації видів, а в деяких випадках навіть окремих тварин.

Мітка китоподібних електронними пристроями є надзвичайно ефективною для індивідуального відстеження.
Ця техніка використовує датчики для відстеження рухів тварин
та запису екологічних змінних.
Отримана інформація є ключовою для розуміння їхніх районів розподілу,
моделей поведінки та використання середовища,
що є фундаментальним при розробці більш точних стратегій збереження.

Крім того, коли китоподібні гинуть,
вони часто викидаються на найближчі береги,
і ці події також надають цінну інформацію.
Серед іншого, викинуті тварини можуть надати генетичні та паразитологічні зразки,
а також дані про дієтичні моделі.
Це дозволяє оцінити статус популяцій, їхні екологічні взаємодії, загрози, походження та генетичну структуру.

Читати далі: Секс, народження та китові пісні: життя на горбатій магістралі

Екологічна ДНК: революційний дослідницький інструмент

Усі живі організми складаються з однієї або кількох клітин,
що містять ДНК, молекулу, яка зберігає генетичну інформацію, відповідальну за ідентичність виду.

Ці клітини постійно вивільняються в природне середовище через процеси,
такі як линька шкіри, дефекація або вивільнення гамет.
Хоча вони невидимі для людського ока, ці частинки широко розподілені в ґрунті, воді, повітрі чи навіть снігу.
У випадку морських тварин, таких як фінвали та кашалоти,
ДНК вивільняється у воду, коли, наприклад, вони линяють фрагменти шкіри або дефікують.

Це означає, що коли кит проходить через певну територію,
клітинні залишки, які він залишає, слугують незаперечним знаком його присутності.
Простий водний зразок може містити фрагменти екологічної ДНК,
які можуть бути виділені, секвеновані та проаналізовані.

З початку 21 століття техніка, відома як метабаркодування,
дозволила ізолювати та ампліфікувати ДНК від кількох видів,
присутніх в одному екологічному зразку.
Через комп’ютерний аналіз отримані послідовності можуть бути ідентифіковані на рівні виду
або в межах специфічних таксономічних груп,
що дозволяє визначити, які організми були присутні в зоні взяття зразків протягом певного періоду
перед взяттям зразка.

Це означає, що при належному аналізі один водний зразок
може виявити присутність не лише китоподібних, таких як кашалоти чи фінвали,
але й інших морських хребетних.

Читати далі: Як (на перший погляд) ідентичні тварини можуть мати різні геноми – нові дослідження

Використання екологічної ДНК для вивчення китів

З 2023 року Морська зоологічна одиниця Університету Валенсії
систематично збирає водні зразки вздовж узбережжя Валенсійської громади
для аналізу екологічної ДНК.
Результати є значними, оскільки вони дозволили виявити генетичний матеріал
до п’яти видів китоподібних – включаючи фінвала та кашалота –
а також різні види риб, акул, скатів та морських черепах.

Ці спостереження дозволяють ідентифікувати райони,
які відвідують тварини, і аналізувати їхні просторові та сезонні моделі.
Ця інформація, в свою чергу, може бути передана державним організаціям
для допомоги в розробці морських охоронних резервів
або для впровадження конкретних заходів збереження.

Крім того, ми можемо використовувати судна,
які вже регулярно плавають у Середземному морі –
такі як пароми, науково-дослідні судна та риболовецькі човни –
для збору водних зразків.
Проекти, присвячені вивченню китоподібних та інших морських хребетних,
такі як LIFE CONCEPTU MARIS у західному Середземномор’ї,
використовують комерційні судна як для спостереження на борту,
так і для систематичного збору зразків для аналізу екологічної ДНК.

Цей підхід допомагає знизити витрати,
мінімізувати екологічний вплив збору зразків
та сприяти більш відкритому, співпрацьовному підходу до науки,
яка є доступною для громадськості.

Щотижневий інформаційний бюлетень англійською мовою,
що містить експертизу від вчених та дослідників.
Він надає введення до різноманітності досліджень,
які виходять з континенту, і розглядає деякі з ключових питань,
з якими стикаються європейські країни.
Отримуйте інформаційний бюлетень!

MENAFN16032026000199003603ID1110868535