Как се отразяват замърсяването и глобалното затопляне на морските организми? За да отговорят на този въпрос, учените имат нужда от информация за размерите на отделните популации от животински и растителни видове, обитавали световния океан през годините. Така например, броят на китовете през изминалия век може да се определи като се използува информацията, събрана през годините от пристанищни власти, риболовни компании и научни експедиции.
Подобни изчисления са позволили на учените да определят броя на сивите китове (Eschrichtius robustus) в Тихия океан преди периода на голямото им изтребление в края на 19ти и началото на 20ти век и да достигнат до извода, че настоящият размер на популацията им, наброяваща около 22 000 индивида, съответствува на естествения максимум.
Сивите гиганти – твърде много или твърде малко?
Сивите китове, едни от най-старите бозайници, които обитават земята от близо 30 милиона години, са били почти изтребени от човека в началото на миналия век. В резултат на усилията на международната общност и забраната за улова им, подкрепена от болшинството държави, в средата на миналия век броят им започва прогресивно да нараства, като достига своя максимум в началото на 90те години. През 1998 и 1999 година обаче, учените наблюдават признаци на стрес в популацията – броят на сивите китове намалява с близо 30%, женските, които нормално раждат на всеки две години, нямат нови малки, а научните експедициите постоянно откриват индивиди, явно страдащи от недохранване. Наред с това учените наблюдават промяна в поведението на морските гиганти – китовете стигат по-далеч на север, от колкото е нормално за тях и променят начина си на хранене, като вместо да филтрират дънната тиня в търсене на малки ракообразни, започват да се хранят с плаващ планктон. Според океанолозите, причина за това може да бъде пренаселване на океана със сиви китове. Едно ново изследване обаче, проведено от група генетици, резултатите от които бяха публикувани миналата седмица в американската академия на науките, дава възможност за един нов поглед върху ситуацията.
История прочетена в гените
Група генетици от университетите Станфорд и Вашингтон, начело с Елизабет Алтер, използували нов подход за оценка размера на популацията на китовете в миналото. В хода на еволюцията, генома на всички живи организми от даден вид натрупва мутации, което обуславя разлики между отделните индивиди. Тъй като честота с която възникват тези мутации е известна, учените могат да върнат назад времето и по броя и вида на разликите в ДНК при различни индивиди, могат да определят преди колко поколения/години те са имали общ прародител. По този начин, на база генетичната информация от няколко представителя, учените са в състояние да построят родословно дърво на цялата популация и да определят нейния брой. Алтер и колегите й използували за целта ДНК от 42 индивида, обитаващи района на Берингово море, в източната част на Тихия океан, и използували данните от генетичния анализ, за да определят миналия размер на пополуцятиа на сивите китове. Изчисленията на генетиците показват, че броят на тези китове може да е достигал 96 000 – няколко пъти по-голям от до сега приетото.
Временно явление или първи признаци за глобални промени
С настоящото изследване Алтер и колегите й доказват, че лошото състояние на популацията на сивите китове през последните години не се дължи на достигането на максимален размер на популацията. По-вероятните обяснения за явлението са две – временна промяна в броя на индивидите, отразяваща нормалната цикличност на живота в океана или първи признаци за промяна на условията на живот в моретата, в резултат на глобалното затопляне. Каква точно е причината вероятно ще се изясни през следващите няколко години. В момента обаче, учените обръщат внимание на няколко важни момента. На първо място това е запазването на статута на застрашен вид и необходимостта от продължаване на усилията за възстановяване на популацията на сивите китове. Друг важен въпрос е ефектът, който има това намаление на броя на сивите китове върху морската екосистема като цяло. Хранейки се с дребни организми,намиращи се на дъното, сивите китове играят важна роля за поддържане на хранителните вериги в океана. Ако сивите китове наброяват 16 000, те са в състояние да преобърнат дънна тиня с обем 720 милиона кубически метра – това надвишава 12 пъти „транспорта“ на речни утайки от една от най-големите реки в района на Берингово море – Юкон. При преравяне на дънната тиня, китовете „разбъркват“ планктона във водата, като по този начин осигуряват достъп до него и на други животни, като например морските птици. Смята се, че един кит осигурява прехрана на средно около 11 птици – една здрава и стабилна популация от 96 000 сиви кита би могла да осигури прехрана на над 1 милион пернати. Така, според учените, намаляването на броя на китовете, които „разорават“ морското дъно индиректно оказва влияние върху числеността и на морските птици, а вероятно и на други живи организми.