Фатальна дієта Норвезькі косатки з тюленями в меню сильно забруднені
від Bjarne Røsjø | UiO | Осло | 7 вересня 2020 р
Кити-косатки на узбережжі Норвегії здавна вважалися рибожерами. Але нові висновки показують, що деякі також харчуються тюленями - і накопичують велику кількість небезпечних забруднювачів.
БЯРН РОСЬЙ
Косатки знаходяться на вершині харчового ланцюга. Тож не дивно, що дослідження на косаток у південній частині Атлантики та Середземномор’я показали, що їх бульбашки містять високий рівень ПХБ. До цього часу вважалося, що косатки, які мешкають на норвезькому узбережжі, здорові і значно менше забруднені цими забруднювачами. Ця оцінка базується на дослідженнях 2002 року. Вчені взяли зразки дев'яти норвезьких косаток і виявили нижчий рівень забруднюючих речовин, ніж в інших популяціях.
Зараз нове дослідження показало, що деякі норвезькі косатки також харчуються тюленями. Ці кити сильно забруднені. Концентрація ПХБ у барботері до чотирьох разів вища, ніж у інших косаток, які їдять лише рибу. Концентрація ртуті в шкірі також удвічі вища.
Ризик впливу на здоров'я
“Ми виявили, що у всіх поглиначів тюленів, яких ми оглядали, був такий високий рівень забруднюючих речовин, що було перевищено порогове значення ризику для здоров’я. Це поєднується з ризиком порушення імунної системи, гормональних порушень та зниження репродуктивної здатності. У двох китів-вбивць концентрація забруднювачів перевищила ще вищі порогові значення, так що ризик для здоров'я ще більший », - каже дослідниця Клер Андвік з Департаменту біології (IBV) Університету Осло.
«Усі косатки, що харчуються тюленями, перевищували перший поріг ризику для здоров’я, який становить 10 мікрограмів ПХБ на грам ваги ліпідів. Для порівняння: лише 40% косаток, що поїдають рибу, перевищували це граничне значення ”, - говорить професор Катрін Борго з IBV.
Борга був керівником проекту першого розслідування забруднюючих речовин у норвезьких косаток з 2002 року. Вона керувала Клер Андвік під час роботи над магістерською роботою. Результати їхніх досліджень були опубліковані у статті в Scientific Reports. Дослідники також шукали інші, нові забруднюючі речовини в косатках, такі як бромовані антипірени.
«Ми також виявили ці забруднюючі речовини, хоча їх рівень був низьким. У нас немає порогових значень для цих нових забруднюючих речовин для здоров’я », - говорить Борга.
Ризик вищий, ніж передбачалося раніше
«Головною метою цього дослідження було вимірювання вмісту ПХБ у жировому шарі косатки та вмісту ртуті в шкірі, а також порівняння вмісту в тюленях та тваринах, що харчуються рибою. Оскільки норвезькі косатки також харчуються тюленями, які займають вищий рівень трофіки, забруднення представляє набагато більший ризик, ніж вважалося раніше », - говорить Клер Андвік.
Трофічний рівень - це термін, який дослідники використовують, щоб описати, де в харчовому ланцюзі можна зустріти різні види. Перший трофічний рівень складається з так званих "первинних продуцентів", наприклад рослин або водоростей, які використовують фотосинтез для харчування. В океані водорості, фітопланктон і ціанобактерії поїдає зоопланктон та інші рослиноїдні тварини, які, таким чином, знаходяться на другому трофічному рівні. Оселедець в основному харчується дрібними ракоподібними і тому знаходиться на трофічному рівні номер три, тоді як косатки, які харчуються оселедцем та іншими рибами, знаходяться на трофічному рівні чотири.
Але тюлені також їдять рибу, і це має наслідки для косаток, які харчуються тюленями. Досліджувані забруднювачі стійкі і можуть біоакумулюватися в організмах, тому організми, що знаходяться на високому трофічному рівні високо вгорі харчового ланцюга, зазвичай містять набагато вищий рівень забруднюючих речовин, ніж організми, що знаходяться далі по харчовому ланцюгу.
«У цьому випадку ми могли б очікувати, що косатки, що поїдають тюленів, міститимуть приблизно в десять разів більше забруднюючих речовин, ніж рибожери. Але це стосується лише тих випадків, коли вони їдять лише тюленів. Натомість ми бачимо, що в поїдачів тюленів було в чотири рази більше забруднюючих речовин. Це свідчить про те, що поїдачі тюленів також їдять багато риби. Натомість рибожери насправді їдять лише рибу », - говорить Борга.
Дослідники першими вимірюють ртуть у шкірі косаток. «Ми дослідили вміст ртуті в шкірі та ПХБ у беконі тих самих тварин. Ми виявили високу кореляцію між значеннями, тобто кити з високим рівнем ПХБ також мали високий рівень ртуті. Це важлива знахідка, оскільки легше брати зразки шкіри, ніж бекон. Нам потрібна лише крихітна проба зовнішнього шару шкіри, тоді як брати біопсію бульбашок більш громіздко », - пояснює Борго.
Косатки полюють на оселедця
Ця історія розпочалася, коли французький морський біолог Єва Журден переїхала до Анденеса, Вестеролен, у 2013 році, щоб працювати натуралістом на катерах для спостереження за китами. Місцеві жителі сказали їй, що косаток можна побачити лише взимку, коли кити слідують за величезним потоком оселедця, який притуляється у фіордах північної Норвегії в зимові місяці. Сотні китів-косаток можуть збиратися, щоб харчуватися оселедцем. Вони використовують спеціальну техніку полювання, при якій риба ущільнюється в щільний м’яч, плаваючи навколо них, перш ніж вони втрачають свідомість потужним ударом удару.
У 2015 році Єва Журден та її партнер Річард Кароліуссен заснували некомерційну дослідницьку організацію Norwegian Orca Survey. Незабаром вони виявили, що косаток можна зустріти в океанах навколо Анденів цілий рік, і не тільки взимку. Вони також спостерігали, що деякі косатки полювали на тюленів.
Родом з Великобританії, Клер Андвік переїхала до Норвегії в 2014 році, щоб вивчати біологію з основними інтересами у галузі китів. У 2016 році вона зв’язалася з дослідженням норвезьких косаток та запитала, чи не зможе вона волонтерити з ними протягом літа. Її прийняли з розпростертими обіймами. Влітку Андвік дізнався, що норвезька Orca-Survey планує взяти зразки тканин у китів. Це вдалося добре, оскільки вона розглядала можливість використовувати цей матеріал для магістерської роботи з токсикології. Вона зв’язалася з Катрін Борґо, яка мала десятиліття досвіду подібних досліджень. Клер Андвік була прийнята студентом магістратури під керівництвом Борґаса. Дослідникам з Норвезького університету навколишнього середовища та біологічних наук NMBU та Норвезького інституту водних досліджень NIVA також було запропоновано створити міждисциплінарну "команду мрій".
Спостереження та аналіз ізотопів
Дослідники норвезького опитування косаток спостерігали за косатками, що харчуються як рибою, так і тюленями, і намагалися отримати зразки тканин обох груп. На додаток до спостережень, дослідники з Університету Осло проаналізували стабільний рівень ізотопів у шкірі. Це обстеження надає інформацію про харчування. Ізотопний аналіз підтвердив дві групи продуктів харчування та отримав інформацію про те, як часто косатки їдять тюленів.
«Ми проаналізували рівень ПХБ у семи пожирачів тюленів та 24 пожирачів риби та ртуті у 10 пожирачів тюленів та 28 пожирачів риби. Причиною того, що ми проаналізували більше китів на ртуть, ніж ПХБ, є те, що легше отримати хороші зразки шкіри, ніж зразки, що барботують ”, - говорить Борго.
Отримати зразки тканин у косаток - справді проблема!
"Ми провели багато годин у човні. Вам потрібна велика доза удачі не тільки для того, щоб знайти групу косаток, але і щоб підійти досить близько, щоб взяти проби. На щастя, Річард Кароліуссен надзвичайно талановито знаходити косаток і керувати човном, щоб китам не заважали. Таким чином ми часто могли наблизитися досить близько, щоб взяти проби. Ми беремо зразки біопсії за допомогою спеціально сконструйованої стріли стріли з виду пневматичної гвинтівки. Кити-вбивці не реагують сильно, коли на них потрапляє стріла. Вони поводяться подібно до того, як люди реагували б на укус комахи ", - пояснює Андвік.
Смішний факт! Коли дослідники порівняли фотографії косаток, яких спостерігали сьогодні, з попередніми фотографіями, вони виявили, що деяких поїдаючих тюленів також бачили, як вони їли тюленів наприкінці 1980-х! Норвезьке опитування косаток протягом багатьох років співпрацювало з іншими вченими, щоб скласти вичерпний каталог фотографій усіх окремих китів-вбивць, щоб кити могли бути ідентифіковані протягом тривалого періоду часу.
Стійкі забруднювачі
Професор Борга зазначає, що ПХБ - це забруднювач, який заборонений в Норвегії з 1980 року і довгий час регулюється в багатьох інших країнах. Тим не менше, дослідники знаходять високі цінності, коли досліджують тварин в Арктиці та вздовж узбережжя Норвегії.
“Особливість цього дослідження полягає в тому, що ми очікували виявити нижчі рівні ПХБ, ніж перші вибірки у 2002 році. Але ми виявили протилежне! Хоча цінність рибожерів дещо зменшилася за ці 18 років, цінність людоїдів вища, ніж у перший раз », - говорить Борго.
Це показує, що до заборони у світі використовувались величезні кількості ПХБ. Вони настільки стійкі, що їм потрібно довгий час, щоб вони руйнувалися в навколишньому середовищі.
Дослідження тривають
Кити-вбивці в інших частинах світу можуть їсти кальмарів, тріску, промені та акул, а групи косаток можуть нападати на ще більших китів. Але біля узбережжя Норвегії риба та тюлені, здається, є основними харчовими інгредієнтами.
Полярний інститут підрахував, що загальна кількість косаток в Норвезькому та Баренцевому морях становить приблизно 3000 особин, але досі незрозуміло, скільки з них буде їсти тюленів. Це те, що хотіли б дослідити норвезькі Orca-Survey та Borgå. За стабільних ізотопів як харчових маркерів можна сказати щось про трофічний рівень тварин по відношенню один до одного, але не про точний склад їжі.
Професор Борго також наголошує, що граничні значення, що використовуються для аналізу можливого впливу забруднюючих речовин на здоров'я, в першу чергу визначаються в результаті експериментів на щурах та мишах або, в кращому випадку, екстраполюються з інших морських ссавців. Однак важко порівняти вплив забруднюючих речовин на здоров'я різних видів. Тому зараз дослідники хочуть провести нове дослідження, в якому можна виміряти фактичну шкідливу дію забруднюючих речовин у цих китів.
«Ми також плануємо вивчити стабільні ізотопи в зубах косатки. Це показало б, що косатки їли все своє життя. Косатки можуть дуже постаріти: середня тривалість життя самців становить від 30 до 50 років, а самки можуть дожити від 70 до понад 100 років! Тому ці дослідження можуть дати нам гарне уявлення про те, як з часом змінюються харчові уподобання населення », - говорить Борго.
«Це дослідження є важливим, оскільки кити-косатки можуть довго жити, і ці забруднювачі накопичуються в бульбашці протягом свого життя. Це означає, що косаток можна використовувати як «індикаторний» вид океану. Вони також показують, які забруднюючі речовини можуть накопичуватися і потенційно можуть завдати шкоди », - говорить Андвік.
Клер Андвік була провідним автором наукової статті, яку вона написала у співпраці з Борґо та ще чотирма дослідниками. Стаття заснована на магістерській роботі Андвіка, яка була виконана у 2019 році. Університет Осло присудив їй премію за найкращу магістерську дисертацію у зв'язку з цілями ООН у галузі сталого розвитку. Видання також є частиною дисертації Єви Журден, яка була подана в Університет Осло навесні 2020 року.
Магістерська робота призвела до тіснішої співпраці між UiO, NMBU та Norwegian Orca Survey. Зараз дослідники спільно працюють над новим проектом, що фінансується програмою Арктики 2030 Міністерства клімату та навколишнього середовища. Основна увага в дослідженні - аналіз рівня забруднення китів, які мешкали уздовж узбережжя Норвегії в останні роки. Результати цього дослідження будуть опубліковані найближчим часом.
Обговорена спеціалізована публікація:
АНДВІК, К., Е. ЖУРДЕН, А. РУСЬ, Дж. Л. ЛІЧЕ, Р. КАРОЛЮССЕН і К. БОРГЕ (2020):
Полювання на тюленів штовхає косаток з Норвегії вище межі впливу забруднення.
Наукові звіти 10: 11888.
Це переклад статті Б'ярне Росьйо (UiO): “Sel-spisende spekkhoggere får i seg store mengder skadelige miljøgifter”. На попередньому перегляді зображено косатку, яка поїдає тюленя. Фото: Норвезьке дослідження косаток.
Посилання на статтю
- Катрін Борго (UiO - Інститут біовітенскапу)
- Клер Андвік (UiO - Інститут біовітенскапу)
- Норвезьке опитування косаток
- Каталог норвезьких косаток
- НМБУ - Norges miljø- og biovitenskapelige universitet
- NIVA - Norsk institutt for vannforskning
- Косатка Лулу (морське ссавець з одним із найвищих рівнів забруднення ПХБ, коли-небудь вимірюваних) - Національний музей Шотландії
Спеціалізована література з теми
JEPSON, P. D., R. DEAVILLE, J. L. BARBER, À. AGUILAR, A. BORRELL, S. MURPHY, J. BARRY, A. BROWNLOW, J. BARNETT, S. BERROW, AA CUNNINGHAM, NJ DAVISON, M. TEN DOESCHATE, R. ESTEBAN, M. FERREIRA, AD FOOTE, T. ГЕНОВ, Ж. ГІМЕНЕС, Ж. ЛОВЕРІДЖ, Á. LLAVONA, V. MARTIN, D. L. MAXWELL, A. PAPACHLIMITZOU, R. PENROSE, M. W. PERKINS, B. SMITH, R. DE STEPHANIS, N. TREGENZA, P. VERBORGH, A. FERNANDEZ, and R. J. LAW (2016):
Забруднення ПХБ продовжує впливати на популяції косаток та інших дельфінів у європейських водах.
Наукові звіти 6: 18573.
JOURDAIN, E., F. UGARTE, G. A. VÍKINGSSON, F. I. P. SAMARRA, S. H. FERGUSON, J. LAWSON, D. VONGRAVEN і G. DESPORTES (2019):
Популяції косатки північноатлантичного регіону Orcinus orca: огляд сучасних знань та загроз збереженню.
Огляд ссавців 49: 384-400.