Іспанські дослідники вперше виявляють і документують смерть морських хребетних через "хворобу водолаза". Вважалося, що мільйони років еволюції пристосували китів і черепах до будь-яких змін тиску, але реальність інша.

газом

Опубліковано 10.02.2015 09:16 Оновлено

У 2012 році команда Рассела Д. Ендрюса спостерігав за пересуванням восьми дзьобоподібних китів (Ziphius cavirostris), сімейства дзьобоподібних, у водах південної Каліфорнії. Протягом декількох місяців вчені стежили за рухами цих тварин, щоб краще зрозуміти їхні дари як чудових дайверів. Кити з дзьобами, як і інші морські ссавці, такі як кашалоти або пілоти, спускаються на глибину до 1000 метрів для полювання, і ця група робила це зазвичай до 1400 метрів. Але одного разу один із клювів китів вирішив продовжувати спускатися.

Кит із дзьобом зміг спуститися на глибину майже 3000 метрів

Вчені спостерігали за зануренням цього зразка протягом 138 хвилин і вони перевірили, що вона опустилася на 2992 м, новий рекорд усіх часів у царстві тварин. За три роки до цього інша група морських біологів зафіксувала спуск тюленя слона на 2388 метрів - глибину, де темрява абсолютна, і тиск може розчавити більшість істот. Як ці тварини спускаються так низько і так довго тримаються, не руйнуючись?

Найекстремальніші дайвери (Графіка: Pierangelo Pirak/BBC Earth)

Біологам відомо, що це екстремальні дайвери (включаючи інших морських хребетних, таких як черепахи, тюлені або пінгвіни) мають анатомічні пристосування для протистояння тиску, які викидають 90% повітря з їх легенів перед зануренням, щоб спуститись і уникнути газового колапсу, що мінімально знижує їх метаболізм (зафіксовано рівні чотирьох ударів на хвилину в ущільненні Веделла) і що їхні м’язи є резервуаром кисню завдяки міоглобіну, дозволяючи їм додатковий час під водою. І знаючи всі ці адаптації, зрозуміло, що професор патології тварин Антоніо Фернандес Те, що було знайдено у водах Канарських островів у 2002 році, не зовсім підходить.

"Історія починається з масового скручування під час військових навчань, які проводяться на Фуертевентурі", - пояснює він Next. "Збігаючись у часі та просторі, ці кити починають здаватися або плаваючими, або застряглими на пляжі"Загалом було п’ятнадцять китоподібних, які виявилися мертвими і уряд Канарських островів вирішив довірити групі судових патологоанатомів з'ясувати, чи існує якась залежність між маневрами та смертю китів. «Ми знали, що маневри розпочались о 3 ночі, а о 7 ранку на пляжі вже були мертві тварини, - каже ветеринар, - тож за 4 години сталося щось, що мало бути дуже важким мати можливість вбивати китів вагою 2000 кіло ".

Зображення рятування китів із клювом у 2002 році (Антоніо Фернандес)

Відповідь почали бачити під час розтину, коли вони побачили величезне пошкодження всіх тканин. "Ми не уявляли, що може відбуватися, але те, що ми бачили, - це системна газова емболія з великою кількістю газових бульбашок", пояснює професор Університету Лас-Пальмас-де-Гран-Канарія. "А також жирова емболія у тварин, які мали повний шлунок і померли незабаром після годування". Найбільш близьким до того, що вони бачили, пам’ятає він, були випадки дайверів, які «втекли з підводних човнів», Вони піднялися на поверхню, і відбувся процес декомпресії, що спричинив газову емболію одночасно з кровотечею. "Газ, який з’являється всередині кровоносних судин, циркулює, і коли він досягає судин малого калібру, в кінцевому підсумку розбиває їх, що спричинює кровотечу та смерть".

Зло дайвера

Вивчаючи попередні випадки емболії, Фернандес та його команда побачили, що в Середземномор'ї було зафіксовано інші випадки загибелі цього виду китів, що також збігалося з військовими маневрами. Загальним серед них було використання протичовнового гідролокатора середня частота та висока інтенсивність. Висновок Фернандеса полягав у тому, що дзьобові кити годувались на великій глибині тієї ночі, коли з якихось причин гидролокатори їх налякали, викликали паніку та занадто швидкий підйом.. "Ми думали, що вони зламали свій профіль занурення", Поясніть,"що те саме трапилося з дайверами, коли вони розбили стіл декомпресії, і що це спричинило масову і серйозну декомпресію ".

Чи означало це, що дзьобові кити загинули від так званої "хвороби водолаза"? "Це породило жорстоку проблему, - пояснює Фернандес, - оскільки китоподібні не повинні страждати дайвінг-хворобою, оскільки вони розвиваються протягом 60 мільйонів років. саме для того, щоб уникнути декомпресійної хвороби, серед іншого ". Справа була настільки новою та цікавою, що через кілька місяців вона була опублікована в журналі Nature з великим впливом на наукове співтовариство. Перше запитання полягало в тому, чому гідролокатор здійснював пляж лише китів із дзьобами, а не інших китоподібних, таких як кашалоти або дельфіни, які знаходились в цій місцевості. "Це було логічне питання, - резюмує Фернандес, - чому ці кити, а не інші?".

Подальші розслідування почали вказувати на ключ до того, що могло статися. Використовуючи системи локації, інші біологи виявили, що дзьобові кити, на відміну від кашалотів або пілотів, мають "дуже стереотипний профіль дайвінгу"Хоча ці три види можуть одночасно спуститися на глибину 700-800 м (приблизно 15 хвилин), пояснює Фернандес," коли кашалоти та пілоти піднімаються одночасно, але пік китів піднімається на 30% більше часу, тобто вони піднімаються повільніше. "І коли вони досягають поверхні, вони знову пірнають, спочатку на 300 м, потім на 200 м і на 100 м, до виходу на поверхню, як відновлення ", - підкреслює він. На його думку, якщо ці тварини мають такий стереотипний профіль, вони в паніці можуть стрімко піднятися на поверхню, не роблячи таблиці декомпресії, і азот накопичується у формі бульбашок до появи декомпресійної хвороби.

Але те, що сприяв Антоніо Фернандес та його команда, все ще викликало сумніви серед наукової спільноти, оскільки демонстрація того, що емболія відбулася з цих причин, вимагала додаткових тестів та проведення клінічного діагнозу, що було неможливо для китів. Через десять років, у 2012 році, відповідь на загадку випадково з’явиться на узбережжі Середземного моря, під час вивчення морських черепах, вилучених рибалками після лову їх у своїх тралових мережах.

Келоніди в мережі

"Ми отримали застряглих на пляжі черепах, і ми почали просити рибалок у цьому районі привезти нам тих, кого вони випадково спіймали в рибальських мережах", - пояснює Даніель Гарсія-Паррага, дослідник ветеринарної групи Океанографіка Валенсії. "Ми побачили, що деякі черепахи, яких рибалки стверджували, що витягли здорових з мережі, померли через два-три дні без видимих ​​причин і незважаючи на всю підтримку, яку ми їм надавали". Ці черепахи не мали поверхневих травм і були добре годувані, але вони померли за ніч у своїх приміщеннях.

Коли вони почали робити діагностичні дослідження на черепахах, такі як УЗД та МРТ, з’явилося щось, чого вони не очікували виявити: газові кишені в тілах хелонідів. "Рентген показав газ, накопичений у ниркових судинах, азот, який має тенденцію накопичуватися в області нирок ", пояснює Гарсія-Парага." Зв'язавши точки з клінічною картиною, такою як параліч деяких плавників і дуже очевидні ознаки болю, ми зрозуміли, що у них є декомпресійна хвороба ".

Рентген однієї з черепах (Зображення: Oceanogràphic)

Що сталося з тими черепахами? Для початку вчені не дуже добре знають, чому ці газові емболії виникають у одних черепах, а в інших - не., те, що трапляється і у людей. "Є черепахи, які виходять із глибини 70 метрів, і вони чудові, а інші спіймані на 40 метрів, наповнені газом", - пояснює дослідник. На відміну від того, що відбувається з людьми, емболія не спричинена занадто швидким підйомом на поверхню, оскільки "швидкість, з якою мережа рибалок піднімається, не швидша, ніж черепаха природно". Різниця полягає в тому, що відбувається нижче.

Гіпотеза полягає в тому, що коли вони потрапляють у мережу, черепахи починають шалений бій для позбавлення від пастки, яка змінює ваш метаболізм. Повільний пульс і закриття легеневого контуру, що дозволяє йому проводити години під водою, змінюються, і черепаха починає солюбілізувати азот, який накопичується в її тілі. Коли рибалки піднімають її, черепаха не тоне, як коли вона проводить багато годин під водою, але виглядає цілком здоровою, поки бомба сповільненої дії всередині неї не вибухне. Механізм нагадує симптоми емболії, що спостерігаються у деяких китоподібних, таких як пілотні кити, в даному випадку не пов'язаних із використанням ехолота. "У нас є випадки, коли деякі лоцманські кити вони намагаються полювати на дуже великих кальмарів, і в боротьбі з кальмарами це також порушує їхній дайвінг-профіль і наполовину їх задушує, - пояснює Антоніо Фернандес. - У них все ще є половина кальмарів у шлунку, але вони продовжують битися, поки пілотний кіт не закінчиться задухою в результаті дуже важливих газових емболій ".

Як розпакувати черепаху

Коли черепахи прилетіли до центру, команда Гарсіа-Парага задумала можливе рішення. Їм спало на думку, що вони могли лікувати декомпресованих черепах тією ж методикою, що застосовувалася до дайверів, і піддавати їх тиску в гіпербаричній камері щоб бульбашки зникли. Але жоден такий центр не має гіпербаричної камери для черепах, тому вони вирішили "зламати" автоклав і спробуй удачу. "Пристрій схожий на скороварку, - каже дослідник, - тому ми вирішили використовувати його для тиску на черепах. І вони вийшли в ідеальному стані". Крім того, крихітні черепахи, які могли поміститися в автоклаві, були врятовані обробкою, а великі померли протягом двох днів. "Це було вперше, коли декомпресійна хвороба була продемонстрована у морських хребетних", - говорить він.

Камера декомпресії Океанографічного

"Це остаточний доказ того, що ці тварини можуть страждати від хвороби дайвера", - запевняє Антоніо Фернандес, який також брав участь у дослідженні. "Це підтверджує нашу теорію про китоподібних з необхідним клінічним діагнозом, оскільки ми ніколи не могли, оскільки неможливо, помістити клюватого кита в гіпербаричну камеру ". Відповідне, зазначає він," полягає в тому, що, незважаючи на мільйони років еволюції, існують види, які за обставин можуть страждати дайвінг-хворобою", те, про що донедавна навіть не підозрювали, і що може бути дуже корисним для сприяння збереженню цих тварин.

Співпраця з рибалками є надзвичайно важливою

Наприклад, у випадку сварок, робота біологів послужила вдосконаленню протоколів та спробі зберегти зразки, які раніше були повернуті безпосередньо в море. У Океанографічному у них вже є гіпербарична камера, де вони лікують половину з 20 черепах, які вони отримують щороку і рада розпочала кампанію з підвищення обізнаності серед рибалок що частину зібраних ними черепах можна врятувати лікуванням. "Проблема полягає в тому, що їх випускають назад у море, боячись потрапити під цивільну гвардію", - пояснює Гарсія-Парарга. "Для них це все одно, що побачити рись і кинути її у свою машину, вони вважають, що це принесе їм проблеми ". Тому регіональний уряд встановив чани в основних портах, щоб рибалки могли анонімно залишати там черепах і лікувати їх.

Морська черепаха в морі (Зображення: Oceanogràphic)

Черепаха вважається видом, що перебуває під загрозою зникнення у всьому світі І, за відсутності заборони тралових сіток без пристрою, що дозволяє їм врятуватися (як це має місце у США), тимчасовим рішенням є те, що ветеринари можуть їх оглянути і, де це доцільно, декомпресувати. Якщо виживання здається неважливим, біологи часто пам’ятають про його роль у харчовому ланцюзі та смак їжі медуз що поширюються на пляжах щоліта.

Робота Антоніо Фернандеса та його команди на Канарських островах не тільки виявила реальність, про яку вчені не знали, але й послужила для Європейського парламенту заборони використання військових ехолотів у водах, де живуть дзьобові кити. "Найбільш вагомим доказом є те, що він був заборонений в 2004 році, і з тих пір у нас не було масових скупчень клювів з дзьобами", - говорить учений, який нагадує, що в Середземному морі вони продовжують це робити і продовжують спричиняти смерть цих китоподібних . Тим часом інші вчені, такі як британець Пол Гібсон та американець Майкл Мур Вони пішли за ним і виявили у живих кашалотів та дельфінів поранення, які можуть бути пов'язані з газовою емболією та є ознакою того, що інші екстремальні дайвери можуть страждати хворобою дайвера.