Киты оставляют в воде след с ДНК

Американские биологи выяснили интересную вещь. Когда находящиеся под угрозой исчезновения косатки - киты-убийцы плывут в заливе Пьюджет в штате Вашингтон, то они оставляют за собой в воде след биологического материала, содержащего их ДНК. Исследователи смогли обнаружить генетический код спустя два часа, и это открывает большие перспективы для нового метода изучения ихтиофауны.

Свои выводы они опубликовали в научном издании Frontiers. Это открытие не только обеспечивают новый неинвазивный способ изучения китов, их поведения, путей миграции, но и поможет ученым найти популяции китообразных, которые открыты, но очень редки в природе, например некоторые Клюворыловые киты (лат. Ziphiidae).

Заместитель директора Института морских млекопитающих университета штата Орегон Скотт Бейкер (Scott Baker), ведущий автор исследования рассказал, что если результаты их работы могут быть повторены в открытом океане, а не в закрытом заливе, то это будет важный шаг вперед в изучении животных. В предыдущих работах биологи пытались следить за китами путем сбора в воде их фекальных шлейфов, но такой метод не обеспечивал точных и постоянных результатов в определении конкретных популяций, способ Бейкера открывает новые горизонты.

Команда смогла найти в морской воде биологический материал с ДНК через два часа после того, как там проплыли киты, это стало возможным благодаря достижениям в области геномных исследований.

Помимо очевидных путей попадания ДНК в воду при опорожнении кишечника и мочевого пузыря - а делают это киты довольно часто, генетический материал также может выделяться при дыхании и через кожу животных. Косатки имеют длину тела от пяти до восьми метров, массу несколько тонн, и у них очень большая площадь поверхности кожи.

Чтобы проверить свою методологию, исследователи отправились на острова Сан-Хуан - этот регион известен как сезонное место посещения находящихся под угрозой исчезновения косаток южной популяции. Команда собирала образцы воды на расстоянии в 200 метров позади проплывших китов в ходе двадцати пяти встреч с этими животными. Затем они оставались на этом месте, просто дрейфовали по течению, в то время как косатки уплыли по своим делам дальше. И спустя какое-то время ученые повторно собирали образцы. В итоге они обнаружили ДНК китов в 68 процентах случаев, а генетический след оставался в воде до двух часов, хотя и не в каждой из встреч. Несколько раз они дрейфовали до пяти километров вместе в морским течением, но все равно находили нужные фрагменты ДНК китов.

Исследователи отмечают, что способность обнаруживать генетический материал водных млекопитающих влечет за собой несколько потенциально важных последствий. У ученых появляется новый инструмент для дополнения акустических (с помощью мониторинга звуков, издаваемых китами) и визуальных наблюдений. Традиционно это делают биологи для выявления видов и мест обитания животных. Кроме этого, можно будет получать информацию о происхождении и миграции китов - например южная популяция косаток, заплывающих в залив Пьюджет имеет ДНК, отличную от других сородичей. К тому же это поможет ученым найти редкие, а может быть даже новые виды млекопитающих. Если вернуться к клюворылым китам, то их существует двадцать три вида, некоторые из которых никогда не видели живыми, а идентифицировали только по скелетам. Четыре из этих видов были найдены в последнее десятилетие, а значит потенциально их может быть и больше, новые возможности поиска будут этому способствовать.

Но все это будет иметь место, если результаты смогут быть масштабируемы в открытом океане. Хотя никаких препятствий этому теоретически не прослеживается, но проверка необходима - испытания там станут следующим шагом команды Бейкера. Возможно это будет новым мощным инструментом по изучению биологических видов в водной среде. И эти косатки останутся первыми ласточками нового метода.

Исследователи говорят, что на данном этапе собранные ими биологические образцы с ДНК слишком фрагментированы - это не позволяет получать информацию о здоровье, поле и индивидуальные геномы каждой особи. Однако технологии быстро развиваются и наверняка в дальнейшем можно будет получать все новую информацию о каждом проплывающем мимо животном. Для этого нужно время и средства - исследования в открытом океане будут особенно затратными.