Naukowcy nagrali bicie serca wolno żyjącej wielorybnicy: przełom dla ochrony gatunku

Naukowcom po raz pierwszy w historii udało się zarejestrować elektrokardiogram serca wielorybnicy płynącej swobodnie w morzu.

To może zmienić podejście do ochrony tych gigantów.

Badacze z francuskiego CNRS i Uniwersytetu w Montpellier, współpracując z WWF, podczepili do ciała wielkiego walenia specjalną, zaawansowaną technicznie przyssawkę. Dzięki temu poznali rytm pracy jego serca w naturalnych warunkach, a nie w laboratorium czy podczas sekcji martwego zwierzęcia.

Przełom na Morzu Śródziemnym: pierwszy taki zapis serca wieloryba

Akcja odbyła się w sierpniu 2025 roku na Morzu Śródziemnym. Zespół działał z pokładu żaglowca Blue Panda, jednostki kojarzonej z kampaniami ochrony mórz. Po czterech latach przygotowań, nieudanych podejściach przy Madagaskarze i na wodach wokół Hawajów, wreszcie udało się uzyskać to, co do tej pory pozostawało w sferze marzeń: zapis pracy serca żyjącej, swobodnie pływającej wielorybnicy.

Chodzi o walenia z gatunku płetwal zwyczajny, zwanego też wielorybnica. To drugi co do wielkości ssak na Ziemi – ustępuje tylko płetwalowi błękitnemu. Serce takiego zwierzęcia waży od około 100 do nawet 300 kilogramów i gabarytami przypomina mały samochód.

Pierwszy elektrokardiogram serca wielorybnicy w pełnej swobodzie ruchu otwiera drogę do mierzenia stresu tych zwierząt zamiast tylko domyślania się go po zachowaniu.

Jak działa „przyklejone” laboratorium na grzbiecie wieloryba

Kluczem do sukcesu był opracowany w CNRS specjalny system pomiarowy. Naukowcy skonstruowali przyssawkę z wbudowaną elektroniką rejestrującą sygnał elektrokardiograficzny, czyli po prostu pracę serca. W środku umieszczono także pakiet czujników rejestrujących:

• ruchy zwierzęcia (dane z akcelerometrów i żyroskopów),
• dźwięki pod wodą,
• obraz z kamery,
• pozycję GPS, gdy zwierzę pojawia się na powierzchni.

Cały moduł badacze osadzali na końcu kilkumetrowej tyczki wystającej z łodzi. Gdy wielorybnica podpłynęła wystarczająco blisko, urządzenie przykładano do jej grzbietu, a przyssawki „chwytały” skórę. Taki zestaw potrafił utrzymać się na ciele zwierzęcia od 5 do 8 godzin, po czym sam odpadał i wypływał, by można go było odzyskać i zgrać dane.

To pływające mini-laboratorium, które przez kilka godzin „słucha” serca wieloryba, śledzi każdy jego ruch i rejestruje otoczenie, w którym przebywa.

Dlaczego to takie trudne do zrobienia

Na drodze stanęło kilka poważnych problemów technicznych i logistycznych. Gigantyczne ciało wielorybnicy porusza się szybko, poddane jest ogromnym przeciążeniom, a ciśnienie wody na dużej głębokości nie sprzyja delikatnej elektronice. Do tego dochodzi fakt, że najbardziej interesujący rejon – okolice klatki piersiowej, tuż przy sercu – jest u takich zwierząt praktycznie nieosiągalny z powierzchni.

Badacze musieli więc zaprojektować system, który działa „daleko od serca”, a mimo to wychwytuje bardzo subtelny sygnał elektryczny generowany przez mięsień. Do tego trzeba było zapewnić przyssawkom dobrą przyczepność do śliskiej, często pokrytej mikroorganizmami skóry i jednocześnie zagwarantować, że po kilku godzinach wszystko się bezpiecznie odczepi.

Co mówią liczby: serce wielorybnicy jak wolno pracujący silnik

Uzyskane dane przyniosły pierwsze konkretne wnioski. Naukowcy przyjrzeli się temu, jak zmienia się rytm serca w zależności od głębokości i aktywności zwierzęcia. Okazało się, że bije ono niezwykle wolno, szczególnie podczas głębokich zanurzeń.

Tak wyraźne spowolnienie tętna w czasie nurkowania to klasyczny przykład tzw. bradykardii nurkowej. Organizm oszczędza tlen, ograniczając dopływ krwi do części narządów, a priorytet dostają mózg i serce. Gdy wielorybnica wraca ku powierzchni, tętno przyspiesza, żeby szybko uzupełnić zapasy tlenu w tkankach.

Różnica między 5 a 25 uderzeniami na minutę pokazuje, jak elastycznie serce wielorybnicy reaguje na zmiany głębokości i wysiłek.

Spóźniona reakcja na statki

Badacze zaobserwowali też coś bardzo niepokojącego: wielorybnice często zmieniają kurs dopiero wtedy, gdy statek znajduje się już blisko. Reakcja ucieczkowa pojawia się późno, co zwiększa ryzyko zderzenia. Jednocześnie to idealna sytuacja, by sprawdzać, czy w takiej chwili tętno rośnie gwałtowniej, czyli czy zwierzę przeżywa silny stres.

Jeśli uda się powiązać konkretne wartości rytmu serca z poziomem zdenerwowania, w przyszłości naukowcy będą mogli oceniać, jak bardzo różne typy ludzkiej aktywności – ruch statków, hałas sonarów, intensywne połowy – „kosztują” te zwierzęta fizjologicznie.

Po co komu EKG wielorybnicy: walka o gatunek

Cały projekt wpisuje się w trwający od ponad 20 lat program Cap Cétacés / Stop Collision koordynowany przez WWF. Jego główny cel to ograniczenie kolizji między statkami a morskimi ssakami żyjącymi w rejonie Morza Śródziemnego.

Według danych WWF, zderzenia z jednostkami pływającymi zwiększają naturalną śmiertelność płetwali zwyczajnych w tym rejonie nawet o około 20 procent. Dla populacji liczącej mniej więcej 2000 osobników to ogromny cios, z którego gatunek trudno się podnosi.

Każdy cios śruby okrętowej, każde śmiertelne zderzenie z kontenerowcem to ubytek w i tak już mocno nadwyrężonej populacji wielorybnic w basenie Morza Śródziemnego.

Wielorybnica na liście gatunków zagrożonych

Płetwal zwyczajny dorasta do około 20 metrów długości i osiąga 70 ton masy. Mimo tych imponujących rozmiarów, populacja śródziemnomorska jest obecnie klasyfikowana przez organizacje zajmujące się ochroną przyrody jako znajdująca się w kategorii „w niebezpieczeństwie wyginięcia”. Od lat 80. liczebność tych walenii wyraźnie spada.

Najpoważniejszym zagrożeniem pozostają zderzenia ze statkami, ale lista nie kończy się na tym. Wielorybnice narażone są także na:

• coraz wyższą temperaturę wody i zmiany prądów morskich związane ze zmianą klimatu,
• hałas generowany przez silniki, sonary i sejsmiczne badania dna,
• zanieczyszczenia chemiczne, w tym metale ciężkie i substancje zaburzające gospodarkę hormonalną,
• spadek dostępności pożywienia, w szczególności kryla i małych ryb.

Nowa metoda pomiaru pracy serca daje możliwość sprawdzenia, które z tych czynników najmocniej obciążają organizm zwierzęcia. Jeżeli określone zjawisko wywołuje silną reakcję stresową, łatwiej będzie przekonać decydentów do wprowadzenia stref ciszy, ograniczeń prędkości statków czy zmiany tras żeglugowych.

Co może się zmienić w praktyce

Jeśli podobne badania będą prowadzone szerzej, w kolejnych latach mogą się pojawić bardzo konkretne narzędzia dla zarządców morskich szlaków i parków. Przykładowe zastosowania takiej wiedzy to:

• wyznaczanie „korytarzy spokoju” dla walenii, gdzie ruch statków będzie ograniczony,
• dostosowanie prędkości jednostek w miejscach, gdzie serce zwierząt reaguje szczególnie silnie na hałas i bliskość kadłubów,
• tworzenie systemów ostrzegania kapitanów, gdy w okolicy pojawi się sygnał z oznaczonego nadajnikiem osobnika,
• ocena, czy nowe inwestycje, np. terminale portowe czy farmy wiatrowe, nasilają fizjologiczny stres u morskich ssaków.

Do tego dochodzi jeszcze jeden aspekt: taka technologia może pomóc w ocenie skuteczności wprowadzanych rozwiązań. Jeżeli po zmianie trasy statków czy ograniczeniu hałasu średni rytm serca zwierząt w pobliżu maleje w sytuacjach, które wcześniej powodowały mocne pobudzenie, to znaczy, że działania przynoszą efekt.

Od wielorybnicy do innych gatunków

Przyssawkowy system rejestracji pracy serca nie musi pozostać narzędziem wyłącznie dla badań nad płetwalem zwyczajnym. Z czasem można go dostosować do innych dużych waleni, a także do mniejszych gatunków, jeśli uda się zmniejszyć rozmiar elektroniki i poprawić czułość czujników.

W dłuższej perspektywie podobne rozwiązania mogą trafić również do badań nad rekinami czy dużymi ssakami lądowymi, na przykład słoniami. Warunek pozostaje ten sam: urządzenie musi być nieinwazyjne, lekkie i na tyle inteligentne, by samodzielnie odpadać po zakończeniu misji.

Dla zwykłego czytelnika informacja o „pierwszym EKG wielorybnicy” brzmi jak ciekawostka z pogranicza nauki i techniki. W rzeczywistości to zapowiedź nowego etapu monitorowania kondycji zagrożonych gatunków. Zamiast patrzeć tylko na zachowanie zwierząt z powierzchni, badacze zaczynają słuchać ich serc i mierzyć koszt energetyczny, jaki płacą za hałaśliwe, zatłoczone morza. To z kolei zwiększa szansę, że polityka ochrony nie będzie opierać się tylko na intuicji, lecz na twardych, fizjologicznych danych.