Двенадцать лет данных о здоровье двух популяций атлантических афалин рисуют мрачную реальность, касающуюся благополучия Атлантического океана. В исследовании, опубликованном 24 июля в виде двух сопутствующих обзорных статей в научном журнале «Болезни водных организмов», собраны данные, полученные из Аквариума Джорджии, Океанографического института Харбор-Бранч Атлантического университета Флориды и ряда партнеров в рамках Проекта оценки рисков для здоровья и окружающей среды. (ГЕРА) с 2003 по 2015 год. Эти данные не только информируют исследователей о здоровье дельфинов, но и стимулируют дополнительные исследования того, как окружающая среда может влиять на здоровье человека.
Когда мы смотрим на более чем десятилетние исследования, анализируя долгосрочные данные о здоровье и тенденции, а также различные факторы окружающей среды, мы видим ряд красных флажков в отношении здоровья наших океанов и того, что это может потенциально означает для здоровья человека», - сказал доктор Грегори Боссарт, ведущий автор одной из сопутствующих статей, обладатель федерального разрешения HERA, главный ветеринарный врач и старший вице-президент Аквариума Джорджии.
В документах исследуются биологические образцы и данные 360 дельфинов, живущих в двух популяциях: одна живет недалеко от Чарлстона, Южная Каролина (CHS), а другая в Индийской речной лагуне Флориды (IRL), и каждая из них посвящена одному аспекту здоровья дельфинов.. В первом рассматривается общее клиническое состояние и инфекционные заболевания высших хищников, а во втором исследуется роль, которую загрязнение окружающей среды химическими и микробными агентами играет в здоровье популяции. Вместе эти две статьи дают целостный взгляд на то, как эти две популяции атлантических афалин реагируют на ряд природных и антропогенных угроз. Документы также обобщают одно из самых глубоких исследований с использованием дозорного подхода - попытки изучить конкретный вид, чтобы узнать не только об их общем состоянии здоровья, но и о состоянии окружающей среды и их отношении к здоровью человека.
Аспекты здоровья и инфекционных заболеваний атлантического афалина
Каждый год исследователи проводили оценку состояния здоровья одной или обеих популяций дельфинов, собирая животных достаточно долго, чтобы проводить наблюдения и обеспечивать биологические образцы для культивирования дельфинов на наличие микроорганизмов, проводить патологические исследования поражений и тестировать на антитела, связанные с несколько известных заболеваний/инфекций. После того, как образцы были собраны, исследователи благополучно выпустили животных обратно в их родную среду. Собранные данные и образцы позволили ученым разработать классификацию здоровья, чтобы отслеживать распространенность болезней среди дельфинов. Животные были разделены на три отдельные категории: нормальные, с возможным заболеванием и с определенным заболеванием.
В период с 2003 по 2005 год исследователи наблюдали скачок в распространенности заболевания, при этом процент «определенного заболевания» вырос с 9 процентов до 33 процентов для населения CHS и с 28,6 процента до 50 процентов для населения IRL.. По состоянию на 2015 год 32,5 процента всех дельфинов IRL, оцененных HERA, были классифицированы как «определенно больные».
«Сегодня менее половины дельфинов, которых мы наблюдаем в рамках нашей оценки состояния здоровья, могут быть классифицированы как здоровые», - сказал доктор Боссарт. «Хотя это число остается относительно стабильным с 2005 года, ясно, что эти группы населения испытывают проблемы со здоровьем, в основном вызванные инфекционными заболеваниями и воздействием окружающей среды».
Исследователи проверили популяции на наличие множества известных заболеваний, выявив наличие антител к морбилливирусу китообразных, болезни, которая ранее вызывала массовую гибель дельфинов на атлантическом побережье. Дельфины также дали положительный результат на антитела к вирусам, таким как вирус Западного Нила, впервые задокументированный у китообразных (2009 г.).
Наконец, и грибковые инфекции, и вирус папилломы были хорошо задокументированы во время оценки состояния здоровья. Требуется дополнительный мониторинг, чтобы определить, могут ли поражения, вызванные вирусом папилломы, претерпевать злокачественную трансформацию и становиться опасным для жизни раком у свободно живущих дельфинов. Вполне возможно, что измененная или ослабленная иммунная система делает дельфинов восприимчивыми к грибковой инфекции, широко известной как лобомикоз, болезни, которая поражает только дельфинов и людей и встречается почти у 10 процентов дельфинов IRL.
Экологические аспекты здоровья афалин
Исследователи задокументировали различные факторы стресса окружающей среды и деятельность человека, которые могут играть роль в иммунном ответе животных. Хотя клинических различий в состоянии здоровья популяций дельфинов CHS и IRL было немного, экологические риски сильно различаются.
Один из самых тревожных результатов был сделан в популяции дельфинов IRL, где исследователи зафиксировали концентрацию ртути в крови и коже животных, которая является одной из самых высоких зарегистрированных в мире - в пять раз выше, чем у дельфинов CHS. Ртуть является глобальным загрязнителем, выбрасываемым в окружающую среду в результате ряда промышленных видов деятельности. Это известный нейротоксин, который может вызывать когнитивные нарушения и нарушения развития у плода при воздействии во время беременности. Эти уровни ртути также подавляют иммунную систему дельфинов IRL и оказывают вредное воздействие на их эндокринную, печеночную и кроветворную системы.
Основным источником воздействия ртути на человека является употребление в пищу рыбы и моллюсков. Высокие концентрации ртути в дельфинах во Флориде позволяют предположить, что прилегающая человеческая популяция, насчитывающая примерно 2,5 миллиона человек, может подвергаться риску. Исследование HERA привело к изучению образцов волос 135 жителей побережья:
- Более половины участников имели концентрацию ртути, которая превышала нормы воздействия, установленные Агентством по охране окружающей среды США.
- Концентрации ртути у женщин были значительно ниже, чем у мужчин, однако они все же были в пять раз выше, чем в национальной репрезентативной выборке американских женщин детородного возраста.
- Концентрации ртути у всех участников были связаны с потреблением морепродуктов и местной рыбы.
- В настоящее время проводится исследование уровня ртути у беременных женщин во Флориде.
«То, что начиналось как оценка здоровья для понимания благополучия этих популяций дельфинов, быстро стало индикатором того, что наша собственная среда и здоровье могут быть в опасности», - сказал д-р Джон Рейф, ведущий автор одной из сопутствующих статей и Профессор экологических и радиологических медицинских наук в Университете штата Колорадо.«HERA без тени сомнения доказала, что дельфины являются невероятно важными видами-стражами, информируя нас о своем собственном здоровье, а также о здоровье нашего окружения и рисках для местного населения».
Напротив, у дельфинов CHS были обнаружены высокие концентрации органических химических веществ в тканях, включая ПХБ, ДДТ и другие. Концентрации перфторированных соединений (PFAA) были одними из самых высоких уровней, измеренных во всем мире у морских млекопитающих. Как и в случае обнаружения ртути в IRL, это побудило провести исследование жителей поблизости, чтобы определить, имеют ли они более высокие концентрации химических веществ.
Исследователи зафиксировали опасно высокие уровни как ПХБ (промышленные охлаждающие и смазочные материалы), так и ДДТ (пестициды) из сельскохозяйственных и промышленных стоков в обеих популяциях дельфинов. Пагубные токсикологические последствия таких загрязняющих веществ, как ДДТ и ПХБ, хорошо известны для многих видов, но остаются неопределенными для морских млекопитающих.
Первое обнаружение триклозана, антибактериального соединения, у морских млекопитающих было зарегистрировано у дельфинов IRL и CHS на уровнях, аналогичных тем, которые были обнаружены у людей. Это исследование дополнило данные о стойкости этих противомикробных препаратов и отчасти способствовало недавнему правилу FDA, согласно которому эти химические вещества удалялись из безрецептурных антибактериальных промывочных средств.
Наконец, исследование HERA выявило высокую распространенность резистентности к антибиотикам в организмах, выделенных из дельфинов IRL и CHS, что является одной из ведущих проблем общественного здравоохранения во всем мире. Резистентность к эритромицину, ампициллину и цефалотину, широко используемым как у людей, так и у животных, была обнаружена с самой высокой частотой.
Сброс многих антибиотиков, обычно используемых в медицине и ветеринарии, непосредственно через септиктенки и сточные воды или косвенно через дренажные системы устьевых рек, вероятно, является причиной общих моделей резистентности, обнаруживаемых у дельфинов, людей и домашних животных.