Фатална диета Норвежките косатки с тюлени в менюто са силно замърсени
от Bjarne Røsjø | UiO | Осло | 7 септември 2020 г.
Китовете убийци на норвежкото крайбрежие отдавна се считат за ядящи риби. Новите открития показват, че някои също се хранят с тюлени - и натрупват големи количества опасни замърсители.
ОТ BJARNE RØSJØ
Китовете убийци са на върха на хранителната верига. Така че не е изненадващо, че проучванията върху китовете убийци в южната част на Атлантическия океан и Средиземно море показват, че техните мехурчета съдържат високо ниво на ПХБ. Досега се предполагаше, че китовете убийци, които живеят на норвежкото крайбрежие, са здрави и са значително по-малко замърсени с тези замърсители. Тази оценка се основава на проучвания от 2002 г. Учените са взели проби от девет норвежки китове убийци и са открили по-ниски нива на замърсители, отколкото в други популации.
Сега ново проучване показа, че някои норвежки косатки също ядат тюлени. Тези китове са силно замърсени. Концентрацията на ПХБ в мехурчетата е до четири пъти по-висока в сравнение с други китове убийци, които ядат само риба. Концентрацията на живак в кожата също е два пъти по-висока.
Риск от последици за здравето
„Установихме, че всички поглъщащи тюлени, които изследвахме, имаха толкова високи нива на замърсители в телата си, че беше превишена прагова стойност за риска от ефекти върху здравето. Това върви ръка за ръка с риска от нарушена имунна система, хормонални нарушения и намален репродуктивен капацитет. При два кита убийци концентрацията на замърсител е надвишила дори по-високи прагови стойности, така че рискът за здравето е още по-висок “, казва изследователят Клеър Андвик от Катедрата по биология (IBV) в университета в Осло.
„Всички косатки, които ядат тюлени, са над първия праг за риск от въздействие върху здравето, който е 10 микрограма ПХБ на грам липидно тегло. За сравнение: само 40% от косатките, които ядат риба, са над тази гранична стойност “, казва професор Катрин Борго от IBV.
Борга е ръководител на проекта за това първо разследване на замърсители в норвежки китове убийци от 2002 г. насам. Тя ръководеше Клер Андвик, докато работеше над магистърската си дисертация. Резултатите от техните изследвания са публикувани в статия в Scientific Reports. Изследователите са търсили и други, нови замърсители в китовете убийци, като бромирани забавители на горенето.
„Открихме и тези замърсители, въпреки че нивата бяха ниски. Нямаме прагове за въздействие върху здравето на тези по-нови замърсители “, казва Борга.
При по-висок риск, отколкото се предполагаше преди
„Основната цел на това изследване беше да се измери съдържанието на ПХБ в мастния слой на косатката и съдържанието на живак в кожата и да се сравни съдържанието в тюлените и животните, които ядат риба. Тъй като норвежките китове убийци ядат и тюлени, които заемат по-високо трофично ниво, замърсяването представлява много по-голям риск, отколкото се смяташе досега “, казва Клеър Андвик.
Трофичното ниво е термин, който изследователите използват, за да опишат къде могат да бъдат намерени различни видове в хранителната верига. Първото трофично ниво се състои от така наречените "първични производители", напр. Растения или водорасли, които използват фотосинтеза за хранене. В океана водораслите, фитопланктонът и цианобактериите се ядат от зоопланктон и други тревопасни животни, които по този начин са на второ трофично ниво. Херингата яде предимно малки ракообразни и следователно е на трофично ниво номер три, докато китовете убийци, които ядат херинга и други риби, са на трофично ниво четири.
Но тюлените ядат и риба и това има последствия за косатките, които ядат тюлени. Изследваните замърсители са устойчиви и могат да се натрупват в организми, така че организмите, открити на високо трофично ниво високо в хранителната верига, обикновено съдържат много по-високи нива на замърсители, отколкото организмите по-надолу по хранителната верига.
„В този случай бихме очаквали, че косатките, които се хранят с тюлени, ще съдържат около десет пъти повече замърсители, отколкото ядещите риби. Но това важи само ако ядат само тюлени. Вместо това виждаме, че поглъщащите тюлени са имали четири пъти повече замърсители. Това е индикация, че ядещите тюлени ядат и много риба. От друга страна, ядещите риба всъщност ядат само риба “, казва Борга.
Изследователите са първите, които измерват живака в кожата на косатките. „Изследвахме съдържанието на живак в кожата и ПХБ в бекона на същите животни. Открихме висока корелация между стойностите, т.е. че китовете с високи нива на ПХБ също са имали високи нива на живак. Това е важно откритие, тъй като е по-лесно да се вземат кожни проби, отколкото бекон. Нуждаем се само от малка проба от външния слой на кожата, докато е по-тромаво да се направи балонна биопсия “, обяснява Borgå.
Китовете убийци ловуват херинга
Тази история започва, когато френският морски биолог Eve Jourdain се премества в Andenes, Vesterålen през 2013 г., за да работи като натуралист на лодки за наблюдение на китове. Местните хора й казали, че косатките могат да се видят само през зимата, когато китовете следват огромния херинг поток, който се укрива във фиордите на Северна Норвегия през зимните месеци. Стотици китове убийци могат да се съберат, за да се хранят с херинга. Те използват специална ловна техника, при която рибите се уплътняват в стегната топка, като плуват около тях, преди да бъдат изгубени в безсъзнание с мощен удар на метил.
През 2015 г. Ив Журден и нейният партньор Ричард Каролиуссен основават неправителствената изследователска организация Norwegian Orca Survey. Скоро те откриха, че китовете убийци могат да бъдат намерени в океаните около Анденес целогодишно, а не само през зимата. Те също така наблюдават, че някои косатки ловят тюлени.
Родом от Великобритания, Клеър Андвик се премества в Норвегия през 2014 г., за да учи биология с основния си интерес към китовете. През 2016 г. тя се свърза с проучването на норвежките Orca и попита дали може да участва доброволно с тях през лятото. Тя беше приета с отворени обятия. През лятото Andvik научи, че норвежката Orca-Survey планира да вземе проби от тъкани от китовете. Това се получи добре, защото тя обмисляше да използва този материал за магистърска теза по токсикология. Тя се свързва с Катрин Борго, която има десетилетия опит в подобни изследвания. Клеър Андвик е приета за студент в магистърска програма под ръководството на Боргас. Изследователи от Норвежкия университет за околна среда и науки за живота NMBU и Норвежкия институт за водни изследвания NIVA също бяха поканени да съставят интердисциплинарен екип на мечтите.
Наблюдения и анализ на изотопите
Изследователите от Норвежкото проучване на Orca наблюдават китове убийци, които ядат както риба, така и тюлени, и се опитват да получат проби от тъкани от двете групи. В допълнение към наблюденията изследователите от университета в Осло анализираха стабилни нива на изотопи в кожата. Този преглед предоставя информация за храненето. Анализът на изотопите потвърди двете групи храни и получи информация за това колко често китовете убийци ядат тюлени.
„Анализирахме нивата на ПХБ при седем ядящи тюлени и 24 ядящи риби и живак при 10 ядящи тюлени и 28 ядящи риби. Причината, поради която анализирахме повече китове за живак, отколкото ПХБ, е, че е по-лесно да се получат добри кожни проби, отколкото проби с мехурчета “, казва Borgå.
Всъщност получаването на тъканни проби от косатки е предизвикателство!
„Прекарахме много часове в лодката. Имате нужда от добра доза късмет не само, за да намерите група косатки, но и да се приближите достатъчно, за да вземете проби. За щастие Ричард Каролиуссен е изключително талантлив да открива китове убийци и да управлява лодката, така че китовете да не бъдат обезпокоявани. По този начин често бихме могли да се приближим достатъчно, за да вземем проби. Вземаме проби от биопсия с помощта на специално конструирана стрела, изстреляна от тип въздушна пушка. Китовете убийци не реагират силно, когато ги удари стрелата. Те се държат подобно на начина, по който ние хората бихме реагирали на ухапване от насекомо “, обяснява Андвик.
Забавен факт! Когато изследователите сравняват снимки на китове-убийци, наблюдавани днес, с предишни снимки, те откриват, че някои от ядящите тюлени също са били виждани да ядат тюлени в края на 80-те години! Норвежкото проучване на Orca е работило с други учени през годините, за да състави изчерпателен каталог от снимки на всички отделни китове убийци, така че китовете да могат да бъдат идентифицирани за дълъг период от време.
Устойчиви замърсители
Професор Борга посочва, че ПХБ е замърсител, който е забранен в Норвегия от 1980 г. и отдавна е регулиран в много други страни. Въпреки това изследователите откриват високи стойности, когато изследват животни в Арктика и по протежение на норвежкото крайбрежие.
„Специалното при това проучване е, че очаквахме да открием по-ниски нива на ПХБ от първото вземане на проби през 2002 г. Но открихме обратното! Докато стойностите на ядящите риба са намалели донякъде през тези 18 години, стойностите на ядещите тюлени са по-високи от първия път “, казва Борга.
Това показва, че преди забраната в света са били използвани огромни количества ПХБ. Те са толкова упорити, че им отнема много време да се разпаднат в околната среда.
Изследванията продължават
Китовете убийци в други части на света могат да ядат калмари, треска, лъчи и акули, а групи косатки могат да атакуват дори по-големи китове. Но край бреговете на Норвегия рибите и тюлените изглежда са основните хранителни съставки.
Полярният институт е изчислил, че общият брой китове убийци в Норвежко и Баренцово море е около 3000 индивида, но все още не е ясно колко от тях ще ядат тюлени. Това е нещо, което норвежките Orca-Survey и Borgå биха искали да проучат. Със стабилните изотопи като маркери за храна е възможно да се каже нещо за трофичното ниво на животните по отношение един на друг, но не и за точния състав на храната.
Професор Borgå също подчертава, че пределно допустимите стойности, използвани за анализ на възможните ефекти върху здравето на замърсителите, се определят предимно от експерименти върху плъхове и мишки или в най-добрия случай екстраполирани от други морски бозайници. Трудно е обаче да се сравнят ефектите на замърсителите върху здравето по видове. Следователно изследователите искат да извършат ново проучване, в което да се измери действителното вредно въздействие на замърсителите в тези китове.
„Също така планираме да изследваме стабилните изотопи в зъбите на косатките. Това би показало какво ядат косатките през целия си живот. Китовете убийци могат да остареят много: средната продължителност на живота на мъжете е от 30 до 50 години, а женските могат да живеят на възраст от 70 до над 100 години! Следователно тези проучвания могат да ни дадат добра представа за това как хранителните предпочитания на населението се променят с течение на времето “, казва Borgå.
„Това изследване е важно, тъй като китовете убийци могат да живеят дълго и тези замърсители се натрупват в балона в течение на живота си. Това означава, че китовете убийци могат да бъдат използвани като „индикатор“ за състоянието на океана. Те също така показват кои замърсители могат да се натрупват и имат потенциал да причинят щети “, казва Андвик.
Клеър Андвик беше водещ автор на научната статия, която тя написа в сътрудничество с Борга и четирима други изследователи. Статията е базирана на магистърската теза на Andvik, която е завършена през 2019 г. Университетът в Осло й присъди наградата за най-добра магистърска теза във връзка с целите на ООН за устойчиво развитие. Публикацията също е част от дисертацията на Eve Jourdain, която е подадена в университета в Осло през пролетта на 2020 г.
Магистърската теза доведе до по-тясно сътрудничество между UiO, NMBU и Norwegian Orca Survey. Сега изследователите работят заедно по нов проект, финансиран от програмата Arctic 2030 на Министерството на климата и околната среда. Фокусът на изследването е анализът на нивата на замърсяване на китовете, които са се засели по крайбрежието на Норвегия през последните години. Резултатите от това проучване ще бъдат публикувани скоро.
Обсъдена специализирана публикация:
ANDVIK, C., E. JOURDAIN, A. RUUS, J. L. LYCHE, R. KAROLIUSSEN и K. BORGÅ (2020):
Плеят на тюлени изтласква китовете убийци от Норвегия над праговете на въздействието на замърсяването.
Научни доклади 10: 11888.
Това е превод на статията от Bjarne Røsjø (UiO): „Sel-spisende spekkhoggere får i seg store mengder skadelige miljøgifter“. Предварителното изображение показва косатка, която яде тюлен. Снимка: Норвежко проучване на косатките.
Връзки към статията
- Катрин Борга (UiO - Институт за биовитенскап)
- Клер Андвик (UiO - Институт за биовитенскап)
- Проучване на норвежката коса
- Норвежкият Orca ID каталог
- NMBU - Norges miljø- og biovitenskapelige universitet
- NIVA - Norsk institutt for vannforskning
- Кит убиец Лулу (морски бозайник с едно от най-високите нива на замърсяване с ПХБ, измервано някога) - Национални музеи Шотландия
Специализирана литература по темата
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. GENOV, J. GIMÉNEZ, J. LOVERIDGE, 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 и R. J. LAW (2016):
Замърсяването с ПХБ продължава да засяга популациите на косатки и други делфини в европейските води.
Научни доклади 6: 18573.
JOURDAIN, E., F. UGARTE, G. A. VÍKINGSSON, F. I. P. SAMARRA, S. H. FERGUSON, J. LAWSON, D. VONGRAVEN и G. DESPORTES (2019):
Популации на китове убийци в Северна Атлантика Orcinus orca: преглед на съвременните познания и заплахи за опазването.
Преглед на бозайници 49: 384-400.