Un nuevo estudio realizado por la Institución Oceanográfica Woods Hole WHOI y sus colegas identificaron por primera vez un extenso grupo conservado de bacterias dentro del golpe sano de las ballenas jorobadas: el aliento húmedo que las ballenas rocían de sus espiráculos cuando exhalan.investigación publicada el 10 de octubre de 2017, en mSystems , una revista de acceso abierto de la Sociedad Estadounidense de Microbiología.
El descubrimiento de este "microbioma" respiratorio compartido podría servir como un marco importante para monitorear la salud de esta y otras especies de ballenas. Al igual que con los humanos, los científicos dicen que los ensamblajes de microorganismos que viven dentro y sobre las ballenas, conocidos como microbiomas- puede desempeñar un papel crucial en su salud general, desde mantener un sistema inmunitario saludable hasta combatir enfermedades.
"El sistema pulmonar es un sitio común para infecciones bacterianas en ballenas", dice la investigadora de la OMSI Amy Apprill, autora principal del estudio. El equipo de investigación colaborativo también incluyó científicos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica NOAA, SR3 Sealife Response, Rehabilitación e Investigación y el Acuario de Vancouver.
"Vemos evidencia de enfermedades respiratorias con frecuencia en animales varados y fallecidos", agrega Apprill. "Hasta ahora, se sabía poco sobre el microbioma respiratorio normal de las ballenas sanas".
Para recolectar una muestra, tradicionalmente los investigadores usan un bote pequeño para rastrear a la ballena. Una vez que están lo suficientemente cerca, recolectan una muestra sosteniendo un poste largo con una placa de Petri grande en su punta, lo más cerca posible del orificio.un enfoque eficiente, pero existe la posibilidad de cambiar el comportamiento de la ballena y el nivel de estrés con el enfoque del barco.
El equipo de colaboración quería una forma menos intrusiva de recopilar los datos necesarios para evaluar la salud de las ballenas en la naturaleza, por lo que recurrieron a los cielos y a algunos equipos de alta tecnología: un seis rotor hecho a medida, controlado remotamentehexacopter.
Después de recolectar su primera muestra en Patagonia a principios de 2015, el biólogo de la OMSI Michael Moore, el investigador de NOAA John Durban y Holly Fearnbach de SR3 tuvieron éxito repetidamente al usar esta técnica para muestrear los golpes de las ballenas jorobadas de Cape Cod a fines de ese año.
"Estábamos usando el dron para tomar imágenes aéreas de las ballenas, para poder evaluar las condiciones del cuerpo", dice Durban, coautor del documento. "Debido al rendimiento estable de vuelo de nuestro hexacóptero, rápidamente aprendimos quepodría volar confiablemente a través del golpe de ballena sin molestar a los animales "
Una vez que la ballena es visible en el marco de la cámara que está montada en la parte inferior del hexacóptero, se toman imágenes aéreas de alta resolución para un análisis posterior de las condiciones corporales y la salud en general.
Con la ayuda de las instrucciones de posicionamiento específicas de Fearnbach, que se llaman a un ritmo rápido que rivalizaría con el de un subastador veterano, Durban pilota el hexacóptero varios pies por encima del orificio de ventilación. Parte del golpe aterriza en una placa de Petri esterilizada que estáunido a la parte superior del dron.
"Las ballenas no parecen saber que el avión está allí", dice Moore, coautor del artículo. "Queremos estudiar la salud de las ballenas, pero no afectar su comportamiento. El dron nos ayuda a hacer exactamente eso".
Se recolectaron muestras de golpes de dos poblaciones diferentes de jorobadas: 17 de ballenas en aguas costeras de Cape Cod, Ma. Y nueve de ballenas en aguas alrededor de la isla de Vancouver, Canadá. El equipo luego secuencia el material genético encontrado en las muestras de golpe para determinarqué tipos de microorganismos viven en el tracto respiratorio de una ballena.
"Nos sorprendió encontrar un microbioma que se veía muy diferente del agua de mar", dice Apprill. "Eso es realmente emocionante porque demuestra que estamos obteniendo una señal clara de un microbioma que proviene del animal".
Apprill y la colega de laboratorio de WHOI Carolyn Miller identificaron 25 grupos bacterianos presentes en todas las muestras de ballenas, un microbioma conservado o "núcleo".
"Esto sugiere que independientemente de dónde viva el animal, o incluso su edad o sexo, tienen un microbioma de golpe compartido", dice Apprill.
Dentro del grupo central de 25 especies microbianas, los investigadores encontraron 20 secuencias similares a los microbios asociados con otros mamíferos marinos. Las características más compartidas se encontraron en un conjunto de datos de microbiomas que provienen de los espiráculos de los delfines nariz de botella, que también es el más comparableconjunto de datos disponible en este momento
A continuación, los investigadores tomarán muestras de ballenas con una condición corporal deficiente, posiblemente indicativa de enfermedad, para comparar los microbios encontrados en su golpe con el de las ballenas sanas. También les gustaría ampliar el esfuerzo de secuenciación para incluir virus y hongos, ya que este estudio se centró exclusivamente en bacterias y arqueas, microorganismos unicelulares similares a las bacterias.
"De este estudio, tenemos una buena idea de cómo se ve un microbioma de ballena sano y normal. Ahora tenemos que entender cómo se ve el microbioma de una ballena no saludable", dice Apprill. "Esta comparación es crítica para el monitoreo de la saludy detección de enfermedades "
También puede resultar crucial para la supervivencia de estas ballenas en peligro. El año pasado ha sido particularmente difícil tanto para las ballenas jorobadas como para las ballenas francas del Atlántico Norte. En los últimos 19 meses, al menos 53 jorobadas murieron a lo largo de la costa atlántica, lo que provocóNOAA para declarar un "evento de mortalidad inusual"
También se ha declarado un evento de mortalidad inusual para la ballena franca del Atlántico norte. Al menos 15 ballenas francas del Atlántico norte han muerto desde mediados de abril en una población que ahora es menos de 450.
Más de la mitad de los derechos que mueren en colisiones con barcos o enredados en artes de pesca. Además, el cambio climático y el calentamiento del océano pueden estar reduciendo y cambiando la ubicación de su principal fuente de alimento - pequeños crustáceos llamados copépodos -- dejando a algunas ballenas francas desnutridas y menos capaces de reproducirse
"Hay muy pocas formas de recopilar datos útiles de grandes ballenas vivas en el mar", agrega Moore. "Esta herramienta tiene el potencial de ampliar nuestra perspectiva de la salud de las grandes ballenas".
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Materiales proporcionado por Institución Oceanográfica Woods Hole . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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