Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Drony jako narzędzie pobierania próbek oddechu waleni
Drony jako narzędzie pobierania próbek oddechu waleni

Drony wykorzystywane do pobierania próbek stały się w ostatnich latach narzędziem badań nad zdrowiem zwierząt oraz funkcjonowaniem ekosystemów morskich. Dotyczy to także wielorybów. Podczas wynurzenia wieloryb uwalnia przez otwór oddechowy aerozol z drobnych kropli kondensatu określany jako „blow”. Materiał ten zawiera komórki nabłonkowe, mikroorganizmy, cząsteczki wirusowe, a także hormony i inne biomarkery fizjologiczne. Zastosowanie bezzałogowych statków powietrznych umożliwia zebranie tych kropli w sterylne naczynia, bez konieczności fizycznego kontaktu ze zwierzęciem i wywoływania stresu.

 

W ostatnich latach metoda ta była stosowana w badaniach populacji humbaków, płetwali i kaszalotów w północnym Atlantyku oraz obszarach arktycznych, które stanowią wymagające środowisko logistyczne dla tradycyjnych ekspedycji badawczych. Analiza molekularna zebranego kondensatu umożliwia identyfikację mikroorganizmów bytujących w drogach oddechowych waleni, w tym bakterii i wirusów. Jest to szczególnie istotne, ponieważ do niedawna patogeny wykrywano najczęściej dopiero u osobników osłabionych lub martwych. Jednym z najważniejszych ustaleń było wykrycie u wolno żyjących waleni cząsteczek Cetacean morbillivirus – wirusa z rodziny Paramyxoviridae, który w przeszłości odpowiadał za masowe zachorowania i śnięcia delfinów oraz wielorybów w różnych częściach świata. Stwierdzono jego obecność również w populacjach arktycznych, gdzie wcześniej nie był potwierdzony. Wyniki te budzą zainteresowanie epidemiologów morskich, ponieważ mogą wskazywać na zmiany w rozmieszczeniu patogenów związane z przekształceniami klimatycznymi, przemieszczaniem się zwierząt oraz rosnącą presją antropogeniczną.

Oprócz analizy wirusologicznej i bakteriologicznej próbki aerozolu oddechowego pozwalają na identyfikowanie mikrobiomu dróg oddechowych waleni. Badania wykazały istnienie powtarzalnego „rdzennego” mikrobiomu oddechowego, który odróżnia się od mikroflory występującej w wodzie morskiej i może pełnić funkcję wskaźnika zdrowia. Zmiany w składzie mikrobiologicznym oddechu potencjalnie odzwierciedlają procesy zapalne, infekcje lub stres środowiskowy. Jednocześnie porównanie próbek między osobnikami i populacjami daje możliwość badania różnic geograficznych oraz zależności między stanem odżywienia, obciążeniem patogenami i kondycją ogólną.

Bezzałogowe statki powietrzne pozwalają także na równoczesne prowadzenie fotogrametrii, czyli analizy zdjęć w wysokiej rozdzielczości w celu oceny kondycji ciała. Uzyskane dane mogą być łączone z wynikami analiz biologicznych, co tworzy zintegrowany obraz zdrowia zwierząt w ich naturalnym środowisku. Tego typu podejście jest szczególnie ważne w odniesieniu do populacji wrażliwych, których liczebność lub kondycja mogą spadać pod wpływem zmian klimatu, niedoborów pokarmu, hałasu podwodnego czy zanieczyszczeń. Drony umożliwiają pozyskanie materiału w sposób powtarzalny i nieinwazyjny, co stanowi przewagę nad metodami wymagającymi bliskiego kontaktu. Opracowywanie procedur uwzględnia także kwestie sterylności i eliminacji kontaminacji środowiskowej. Ważnym elementem jest też analiza behawioru zwierząt w odpowiedzi na obecność UAV. Dotychczasowe obserwacje sugerują, że przy zachowaniu odpowiedniego dystansu reakcja stresowa jest minimalna, co w badaniach nad zwierzętami dzikimi ma istotne znaczenie etyczne i metodologiczne.

Zastosowanie tej technologii ma szerszy wymiar ekologiczny. Wieloryby są gatunkami wskaźnikowymi, a ich zdrowie odzwierciedla stan całego ekosystemu. Wczesne wykrywanie patogenów może pomóc w zrozumieniu zagrożeń dla populacji, a także interpretacji nagłych zdarzeń, takich jak epizody masowych śnięć. W dłuższej perspektywie uzyskane dane mogą być wykorzystywane w zarządzaniu ochroną gatunków, modelowaniu epidemiologicznym i ocenie wpływu zmian klimatycznych na faunę morską.

Źródła

 1. Apprill A, Miller CA, Moore MJ, Durban JW, Fearnbach H, Barrett-Lennard LG. Extensive core microbiome in drone-captured whale blow supports a framework for health monitoring. mSystems. 2017;2(5):e00119-17. doi:10.1128/mSystems.00119-17.

2. https://www.kcl.ac.uk/news/drone-sampling-of-whale-breath-reveals-first-evidence-of-potentially-deadly-virus-in-arctic (dostęp: 05.01.2026 r.).

3. https://www.smithsonianmag.com/innovation/from-collecting-whale-snot-to-capturing-surprising-behaviors-aerial-drones-are-giving-scientists-a-new-view-of-sea-life-180987683 (dostęp: 05.01.2026 r.).

Fot. https://www.pexels.com/pl-pl/zdjecie/rece-kreatywny-swiadomosc-koncepcja-7048035/

KOMENTARZE
Newsletter