Выявлен микробиом выдоха горбатых китов
Исследователи из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) и их коллеги впервые идентифицировали обширную, консервативную группу бактерий в составе выдоха (blow) здоровых горбатых китов — влажного дыхания, которое киты выдыхают через дыхала. Исследование опубликовано 10 октября 2017 года в журнале mSystems.
Обнаружение этого общего респираторного «микробиома» может стать важной основой для мониторинга здоровья этого и других видов китов. Как и у людей, сообщества микроорганизмов, живущих в китах и на них, могут играть ключевую роль в их общем здоровье.
«Легочная система — обычное место для бактериальных инфекций у китов», — говорит ведущий автор исследования Эми Эпприлл из WHOI. «Мы часто видим признаки респираторных заболеваний у выбросившихся на берег и погибших животных. До сих пор было мало известно о нормальном респираторном микробиоме здоровых китов».
Для сбора проб команда использовала менее инвазивный метод — специально сконструированный гексакоптер с дистанционным управлением. Дрон пролетал на несколько футов над дыхалом кита, и часть выдоха оседала на стерильную чашку Петри, закрепленную на его корпусе. «Киты, кажется, не замечают аппарат», — отмечает соавтор Майкл Мур.
Пробы выдоха были собраны у двух популяций горбатых китов: 17 проб у побережья Кейп-Код (Массачусетс, США) и 9 проб у острова Ванкувер (Канада). Генетический материал из проб был секвенирован для определения микроорганизмов в дыхательных путях китов.
«Мы с удивлением обнаружили микробиом, сильно отличающийся от морской воды», — говорит Эпприлл. Исследователи выявили 25 бактериальных групп, присутствующих во всех пробах китов — консервативный или «основной» микробиом. «Это сильно указывает на то, что независимо от места обитания, возраста или пола животного, у них есть общий микробиом выдоха».
В рамках этой основной группы 20 последовательностей были схожи с микробами, ассоциированными с другими морскими млекопитающими, наиболее близкими к данным по афалинам.
Следующим шагом будет сравнение микробиома здоровых китов с микробиомом китов в плохом состоянии, возможно, больных. Также планируется расширить секвенирование, включив вирусы и грибы (в данном исследовании фокус был на бактериях и археях).
«Теперь нам нужно понять, как выглядит микробиом нездорового кита. Это сравнение критически важно для мониторинга здоровья и обнаружения болезней», — подчеркивает Эпприлл.
Это может оказаться решающим для выживания этих исчезающих китов. За последние 19 месяцев у побережья Атлантики погибло не менее 53 горбатых китов, что заставило NOAA объявить «необычное явление смертности». Аналогичное явление объявлено для североатлантических гладких китов, популяция которых составляет менее 450 особей, и с середины апреля погибло не менее 15 из них.
«Существует очень мало способов собрать полезные данные от живых больших китов в море. Этот инструмент может расширить наши представления об их здоровье», — заключает Мур.