Испански изследователи откриват и документират за първи път смъртта на морски гръбначни поради "болест на водолаза". Смятало се е, че милиони години еволюция са приспособили китовете и костенурките към всяка промяна в налягането, но реалността е различна.

които

Публикувано на 10.10.2015 г. 09:16 Обновено

През 2012 г. екипът на Ръсел Д. Андрюс наблюдава движението на осем клюнови китове (Ziphius cavirostris) от семейство клюнови китове във водите на Южна Калифорния. В продължение на няколко месеца учените проследиха движенията на тези животни, за да разберат по-добре техните дарби като велики водолази. Китовете с клюн, подобно на други морски бозайници като кашалоти или пилоти, се спускат на дълбочина до 1000 метра, за да ловуват, и тази група го правеше обичайно до 1400 метра. Но в един от дните един от клюновите китове реши да продължи да пада надолу.

Кит с клюн успя да слезе на дълбочина почти 3000 метра

Учените са проследили потапянето на този образец в продължение на 138 минути и установиха, че тя е паднала до 2992 м, нов рекорд за всички времена в животинското царство. Три години по-рано друг екип от морски биолози е регистрирал спускането на слонски тюлен до 2388 метра, дълбочина, при която тъмнината е абсолютна и налягането може да смаже повечето същества. Как тези животни се спускат толкова ниско и издържат толкова дълго, без да се срутят?

Най-екстремните гмуркачи (Графика: Pierangelo Pirak/BBC Earth)

Това, което биолозите знаят, е, че тези екстремни водолази (включително други морски гръбначни като костенурки, тюлени или пингвини) имат анатомични адаптации, за да устоят на натиск, които изхвърлят 90% от въздуха от белите им дробове преди да се потопят, за да се спуснат надолу и да се избегне газовия колапс, което намалява метаболизма им с минимум (са записани нива от четири удара в минута в печата на Wedell) и че мускулите им са резервоар за кислород благодарение на миоглобина, позволявайки им допълнително време под вода. И със знанието за всички тези адаптации се разбира, че професорът по животинска патология Антонио Фернандес Това, което беше намерено във водите на Канарските острови през 2002 г., не би съвсем паснало.

„Историята започва с масивно блокиране по време на военни учения, които се провеждат във Фуертевентура“, обяснява той пред Next. „Съвпадайки във времето и пространството, тези китове започват да се появяват или плаващи, или закъсали на плажа„Общо имаше петнадесет китоподобни, които изглеждаха мъртви и правителството на Канарските острови реши да възложи на екипа от съдебни патолози да определи дали има някаква връзка между маневрите и смъртта на китовете. „Знаехме, че маневрите са започнали в 3 сутринта и в 7 сутринта на плажа вече има мъртви животни“, казва ветеринарят, „така че за период от 4 часа се случи нещо, което трябваше да бъде много тежко да може да убива китове с тегло 2000 килограма ".

Изображение на спасения кит с клюн през 2002 г. (Антонио Фернандес)

Отговорът започна да се вижда по време на аутопсиите, когато те видяха масивни увреждания на всички тъкани. „Нямахме представа какво може да се случи, но това, което видяхме, беше системна газова емболия с много газови мехурчета“, обяснява професорът от университета в Лас Палмас де Гран Канария. "И също така мастна емболия при животни, които са имали пълен стомах и са починали скоро след хранене." Той си спомня, че най-близкото до онова, което са видели, са случаите на водолази, които „са избягали от подводници“, Те се бяха издигнали на повърхността и беше настъпил процес на декомпресия, който пораждаше газова емболия едновременно с кървене. "Газът, който се появява вътре в кръвоносните съдове, циркулира и когато достигне съдове от малък калибър, накрая ги разбива, причинявайки кървене и смърт.

Злото на водолаза

Изучавайки предходните случаи на емболия, Фернандес и неговият екип видяха, че в Средиземно море са регистрирани други смъртни случаи от този вид китове, които също съвпадат с военни маневри. Общото между тях беше използването на противоподводен сонар средна честота и висока интензивност. Заключението на Фернандес беше, че клюновите китове са се хранили на голяма дълбочина онази нощ, когато по някаква причина сонарите са ги уплашили, са ги накарали да изпаднат в паника и да се изкачат твърде бързо.. „Смятахме, че са счупили своя профил за гмуркане", Обяснете,"че същото нещо се е случило с водолазите, когато са счупили масата си за декомпресия и че това е причинило масивна и тежка декомпресия ".

Това означаваше ли, че клюновите китове са умрели от така наречената „болест на водолаза“? „Това създаде брутален проблем“, обяснява Фернандес, „тъй като китоподобните не трябва да страдат от гмуркаща болест, тъй като те се развиват от 60 милиона години. точно за да се избегне декомпресионна болест, наред с други неща. "Въпросът беше толкова нов и интересен, че няколко месеца по-късно беше публикуван в списание Nature с голямо въздействие върху научната общност. Първият въпрос беше защо сонарът плава само на онези клюновидни китове, а не на други китоподобни като кашалоти или делфини, които са били в района. "Това беше логичен въпрос", обобщава Фернандес, "защо тези китове, а не други?".

Последващите разследвания започнаха да определят ключа към това, което можеше да се случи. Използвайки локализационни системи, други биолози установяват, че клюновите китове, за разлика от кашалотите или пилотите, имат „много стереотипен профил за гмуркане„Въпреки че трите вида могат да слязат на дълбочина от 700-800 м едновременно (около 15 минути), обяснява Фернандес,„ когато кашалотите и пилотите се покачват едновременно, но пиковете на китовете се покачват с 30% повече време, тоест те се издигат по-бавно. „И когато достигнат повърхността, те се гмуркат отново, първо на 300 м, след това на 200 м и на 100 м, докато достигнат повърхността, като период на възстановяване ", подчертава той. Според него, ако тези животни имат такъв стереотипен профил, в паника те могат да се издигнат стремително на повърхността, без да правят тази декомпресионна маса и азотът се натрупва във формата на мехурчета, докато не предизвика декомпресионна болест.

Но това, което допринесоха Антонио Фернандес и неговият екип, все още поражда съмнения сред научната общност, тъй като демонстрирането, че емболията се е случила поради тези причини, се нуждае от повече тестове и жива клинична диагноза, нещо, което с китовете е невъзможно. Десет години по-късно, през 2012 г., отговорът на загадката ще се появи случайно на брега на Средиземно море, по време на проучването на костенурките, извадени от риболовци, след като ги хванат в мрежите си с тралове.

Келониди в мрежата

„Получихме костенурки, заседнали на плажа, и започнахме да молим рибарите в района да ни докарат онези, които случайно са хванати в риболовни мрежи“, обяснява Даниел Гарсия-Парага, изследовател на ветеринарния екип на Океанографа във Валенсия. „Това, което видяхме, беше, че някои от костенурките, за които рибарите твърдяха, че са ги извадили здрави от мрежата, умряха след два или три дни, без видима причина и въпреки цялата подкрепа, която им оказахме.“ Тези костенурки не са показали повърхностни наранявания и са били добре хранени, но са умрели за една нощ в своите съоръжения.

Когато започнаха да правят диагностични тестове на костенурките, като ултразвук и ЯМР, се появи нещо, което не очакваха да открият: газови джобове в тялото на хелонидите. „Рентгеновите лъчи показаха натрупания газ в бъбречните съдове, азот, който има тенденция да се натрупва в областта на бъбреците ", обяснява Гарсия-Парага." Завързвайки точките с клиничната картина, като парализа на някои перки и много очевидни признаци на болка, разбрахме, че те имат декомпресивна болест ".

Рентгенова снимка на една от костенурките (Изображение: Oceanogràphic)

Какво се беше случило с тези костенурки? Като начало учените не знаят много добре защо тези газови емболии се появяват при някои костенурки, а при други не., нещо, което се случва и при хората. „Има костенурки, които излизат от 70 метра дълбочина и са добре, а други, уловени на 40 метра, са пълни с газ“, обяснява изследователят. За разлика от това, което се случва с хората, емболията не се причинява от прекалено бързо изкачване на повърхността, тъй като "скоростта, с която мрежата на рибарите се издига, не е по-бърза, отколкото костенурката естествено би". Разликата е в това, което се случва по-долу.

Хипотезата е, че когато ги хванат в мрежата, костенурките започват неистов бой за да се отървете от капана, който променя метаболизма ви. Бавният пулс и затварянето на белодробната верига, които му позволяват да прекарва часове под вода, се променят и костенурката започва да разтваря азота, който се натрупва в тялото й. Когато рибарите го вдигнат, костенурката не се удавя, както когато прекарва много часове под вода, но изглежда напълно здрава, докато бомбата със закъснител вътре в нея не избухне. Механизмът напомня на симптомите на емболия, наблюдавани при някои китоподобни като пилотни китове, в този случай несвързани с използването на сонар. „Имаме случаи, в които някои пилотни китове те се опитват да ловуват много големи калмари и в битката с калмарите той също нарушава техния профил за гмуркане и наполовина ги задушава ", обяснява Антонио Фернандес." Те все още имат половината калмари в стомаха си, но продължават да се бият, докато пилотният кит не завърши задушен в резултат на много важни газови емболии ".

Как да декомпресираме костенурка

С пристигането на костенурките в центъра екипът на Гарсия-Парага измисли възможно решение. Хрумна им, че могат да лекуват декомпресирани костенурки със същата техника, която се прилага за водолази, и да ги поставят под налягане в хипербарна камера за да изчезнат мехурчетата. Но нито един център от този тип няма хипербарна камера за костенурки, затова те решиха да „хакнат“ автоклав и опитайте късмета си. "Устройството е като тенджера под налягане", казва изследователят, "затова решихме да го използваме за налягане на костенурките. И те излязоха в перфектно състояние." Освен това малките костенурки, които биха могли да се поберат в автоклава, бяха спасени от лечението, а големите загинаха в рамките на два дни. "Това беше първият път, когато декомпресионната болест беше демонстрирана при морски гръбначни животни", казва той.

Декомпресионната камера на океанографа

„Това е категоричното доказателство, че тези животни могат да страдат от болест на водолаза“, казва Антонио Фернандес, който също участва в изследването. „Това подкрепя нашата теория за китоподобните с клиничната диагноза, която е необходима, тъй като никога не сме били в състояние, тъй като е невъзможно, да поставим клюн кит в хипербарна камера ". Съответното нещо, посочва той, е, че въпреки милиони години еволюция има видове, които при възникване на обстоятелства могат да страдат от гмуркане", нещо, което доскоро дори не беше подозирано и което може да бъде много полезно за подпомагане на опазването на тези животни.

Сътрудничеството с рибарите е от съществено значение

В случая на костенурките с дърворезба, например, работата на биолозите е послужила за подобряване на протоколите и опит за спасяване на екземпляри, които преди това са били върнати директно в морето. В Океанографик те вече имат хипербарна камера, където лекуват половината от 20-те костенурки, които получават всяка година и съветът стартира кампания за повишаване на осведомеността сред рибарите че част от костенурките, които събират, могат да бъдат спасени с лечение. „Проблемът е, че те са пуснати обратно в морето от страх да не бъдат хванати от Гражданската гвардия“, обяснява Гарсия-Парага. „За тях е все едно да видят рис и да го хвърлят в колата си, те мислят, че това ще им донесе проблеми. "Ето защо регионалното правителство е монтирало вани в основните пристанища, така че рибарите да могат да оставят костенурките анонимно и да ги лекуват.

Морска костенурка Loggerhead (Изображение: Oceanogràphic)

Костенурката се счита за световно застрашен вид и при липса на забрана за тралови мрежи без устройство, което им позволява да избягат (какъвто е случаят в САЩ), временното решение е ветеринарните лекари да могат да ги прегледат и при необходимост да ги декомпресират. В случай, че оцеляването му изглежда маловажно, биолозите често си спомнят ролята му в хранителната верига и вкуса му към ядене на медузи. които се разпространяват по плажовете всяко лято.

Работата на Антонио Фернандес и неговия екип на Канарските острови не само разкриха реалност, за която учените не бяха наясно, но и послужиха на Европейския парламент да забрани използването на военни сонари във водите, където живеят клюновите китове. „Най-солидното доказателство е, че е забранено през 2004 г. и оттогава не сме имали масивни закъснения на клюнови китове“, казва ученият, който припомня, че в Средиземно море продължават да го правят и продължават да причиняват смъртта на тези китоподобни . Междувременно други учени като британеца Пол Гибсън и американеца Майкъл Мур Те са го последвали и са открили наранявания при живи кашалоти и делфини, които биха могли да бъдат свързани с газови емболии и да бъдат знак, че други екстремни водолази могат да страдат от болест на водолаза.