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¿Por qué mueren tan rápidamente los mamíferos marinos varados?

¿Por qué mueren tan rápidamente los mamíferos marinos varados?


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Los mamíferos tienen pulmones, al igual que los mamíferos marinos. Sin embargo, algunos mamíferos marinos parecen morir con bastante rapidez cuando se quedan varados en una playa.

Como tienen pulmones y pueden respirar mientras están en tierra, ¿por qué mueren tan rápido? No estar en el agua solo les impide comer.

¿Quizás tratan de volver al agua con tanta rudeza que se lastiman con rocas y / o se rompen huesos? La diferencia de presión no parece ser un problema, ya que también pueden saltar fuera del agua.

Me preguntaba después de leer este artículo sobre ballenas piloto varadas que se ubicaron pero murieron bastante rápido después.


En el caso de las ballenas, siempre pensé que tenía algo que ver con el hecho de que dependen de la flotabilidad para soportar su peso y esto parece respaldar esa opinión:

Cuando las ballenas, incluidas las ballenas pequeñas o los delfines, quedan varadas en las playas, sufren la presión de su propio peso sobre sus órganos, en el agua son ingrávidas. También sufren de sobrecalentamiento ya que tienen grasa que los aísla en el agua y fuera del agua provocando que se sobrecalienten. Es por eso que colocamos toallas mojadas y agua fría en sus aletas y aletas cuando se enrollan para ayudar a mantener baja la temperatura corporal. Desafortunadamente, la mayoría de las ballenas varadas no sobreviven una vez que han llegado a la playa.


Eso no es exactamente cierto, estás generalizando. Por ejemplo, las focas son mamíferos marinos (creo que es un grupo no oficial bastante grande) y no mueren tan rápido.

De todos modos, respirar no es lo único necesario para sobrevivir. Si dejas a un humano dentro de una habitación a 50 ° C, aún puede respirar, pero no vivirá por mucho tiempo.


¿Por qué los mamíferos marinos no mueren de infección con más frecuencia?

Todo el tiempo ves imágenes de ballenas y focas y otros mamíferos marinos con heridas debido a botes y cosas que se han curado. Incluso estaba esa foto de esa ballena con una lesión en la aleta que fue fotografiada 30 años después o algo así. Sin embargo, pensaría que estar sumergido en agua sucia haría que esas heridas se infecten peligrosamente. ¿Son los humanos simplemente mamíferos súper frágiles y el resto puede manejar las heridas mucho mejor?

& gt Sin embargo, creo que estar sumergido en agua sucia haría que esas heridas se infecten peligrosamente.

¿Qué te hace pensar que el agua está sucia?

Bueno, ignorando la parte sobre el agua sucia por el momento & # 8211 ¿cómo sabes que no lo hacen & # 8217t? Si una ballena o cualquier otra cosa resulta herida por un bote y luego muere, el cadáver se hundirá hasta el fondo del océano y nunca más se lo volverá a ver. Hay un grado de sesgo de confirmación aquí debido a eso.

1) es probable que mueran de infección, mucho, pero la mayoría de estos casos probablemente se pierdan en la inmensidad del océano y de lo que estás hablando es de una pequeña posibilidad casi imposible de casos que veamos.

2) la mayoría de las lesiones sufridas son de depredadores y es probable que los depredadores terminen el trabajo y maten a los mamíferos con una herida. Nuevamente, los casos observados son una pequeña fracción de todos los casos.

De la misma manera que la mayoría de los humanos

un conjunto de defensas para & # 8220malas malas & # 8221 que están presentes en nuestro medio ambiente, los animales han hecho cosas similares por su medio ambiente. Algunos animales tienen una biología que es simplemente incompatible con las & # 8220 malas cosas & # 8221 que los rodean. No puede contraer una infección de la sangre si no usa sangre, por ejemplo. Otro factor es que la mayoría de los animales tienen un & # 8216hide & # 8217 de algún tipo que es muy resistente y está diseñado para & # 8216 sufrir daños & # 8217 y no poner en riesgo el resto del cuerpo. Además, el tamaño también es fácil de dejar fuera de la ecuación. Una cicatriz de 10 m de largo puede verse mal para nosotros, pero el daño general al cuerpo puede ser del 1% en general.

Es fácil de aplicar & # 8216problemas humanos & # 8217 a los animales, pero, sinceramente, somos muuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu La mayoría de los animales son mucho más robustos que los humanos, incluso unas pocas horas después de nacer. El sistema inmunológico tiene que serlo, ya que los animales tienen que depender de él casi exclusivamente para combatir las enfermedades. Este es un factor que contribuye a por qué los virus que saltan de los animales a los humanos son EXTREMADAMENTE malos. Vea la mayoría de las plagas mortales de la humanidad. Además de ser 100% no algo con lo que nuestros cuerpos hayan lidiado, también está asumiendo que está en un animal que tiene un sistema inmunológico súper poderoso & # 8211 y por lo tanto golpea fuerte, rápido y no se detiene.


¿Por qué varan ballenas y delfines?

Los calderones, los cachalotes, los zifios y los delfines de aguas profundas son los mamíferos marinos más comúnmente involucrados en varamientos masivos. Las ballenas barbadas, por otro lado, un grupo al que pertenecen todas las ballenas grandes excepto el cachalote, se encuentran varadas muy raramente.

Si estos mamíferos quedan varados, pueden secarse, sobrecalentarse, asfixiarse o sufrir graves lesiones internas debido a su enorme peso muerto.

Se han observado varamientos individuales en muchos lugares, mientras que la mayoría de varamientos masivos se han registrado en Australia Occidental, Nueva Zelanda (con hasta 300 ballenas varadas anualmente) y en la costa este de América del Norte y Patagonia (Chile). De vez en cuando, sin embargo, también hay varamientos masivos en el Mar del Norte.

¿Cómo navegan las ballenas y los delfines?

Al igual que las aves migratorias, algunas especies de ballenas viajan grandes distancias todos los años. En invierno, las ballenas migran de los fríos mares del norte a las aguas más cálidas del sur, y las ballenas de las aguas del sur se trasladan al norte en la misma temporada. Meses después, comienzan a viajar de regreso a casa.

Las ballenas dentadas más pequeñas, como los delfines, tienen un potente sonar submarino. Se orientan en sus viajes emitiendo ondas sonoras en forma de chasquidos. Cuando estas ondas sonoras chocan con un objeto, se reflejan como ecos en los oídos de los animales, que en el caso de las ballenas están protegidos del cráneo en cámaras llenas de espuma dentro del cuerpo para permitir la audición espacial. Cuanto más rápido vuelve el sonido, más cerca está la presa, un obstáculo o la costa.

Sin embargo, en el caso de las grandes ballenas barbadas, que tienen placas de cuerno (barbadas) en lugar de dientes en sus mandíbulas superiores para filtrar krill, plancton animal y peces pequeños del agua, este sonar submarino no está muy desarrollado.

Esta ecolocalización funciona muy bien como regla. Sin embargo, la reflexión del sonido no funciona de manera confiable en ciertas circunstancias, particularmente cuando hay bahías poco profundas o semicirculares, terraplenes arenosos bajo el agua o bancos de limo. Este tipo de costas y obstáculos no producen un eco inequívoco desde ninguna dirección en particular, por lo que el sistema de alerta falla.

¿Qué influencia tiene el campo magnético terrestre?

Las ballenas como el calderón no solo usan el sonar submarino para orientarse, sino que, como las aves migratorias, parecen depender de las líneas del campo magnético terrestre, ya que sus rutas migratorias a menudo corren paralelas a esas líneas. Las leves fluctuaciones del campo magnético terrestre parecen funcionar como una especie de mapa.

Se han encontrado cristales de magnetita en los cráneos de estos animales. Las ballenas podrían confundirse por perturbaciones del campo geomagnético cerca de la costa. También se cree que los campos magnéticos que corren perpendiculares al continente juegan un papel en los varamientos masivos de ballenas en ciertas regiones costeras.

Cada pocos años, las tormentas solares y las manchas solares que ocurren en medio de una mayor actividad en la superficie del sol también causan cambios bastante grandes en el campo magnético de la Tierra. Es en esos momentos que los cachalotes, por ejemplo, que también utilizan el geomagnetismo como sistema de navegación natural, se pierden y quedan varados en el Mar del Norte.

¿Por qué las ballenas y los delfines quedan varados?

Por lo tanto, se cree que los errores de navegación son la principal causa de los varamientos de ballenas, pero aún no se han investigado de manera concluyente todas las razones.

Uno de ellos es sin duda el comportamiento social de muchas especies de ballenas, que viajan en grupos, las llamadas manadas, y son guiadas por un líder. Por ejemplo, en el caso de los cachalotes, un macho lidera el camino desde el Océano Ártico hacia aguas más cálidas. Por el contrario, cuando las orcas están de viaje, una madre o abuela lidera el grupo.

Si los líderes pierden la orientación, tal vez porque están confundidos o porque los parásitos les han atacado los oídos, dejándolos incapaces de escuchar los ecos de los chasquidos que se les han enviado, los animales que los acompañan los seguirán en la dirección equivocada. Si un líder está atrapado en aguas poco profundas, el resto del grupo se queda con él, incluso si esto significa su perdición segura.

A veces, como se ha observado, por ejemplo, con las orcas en la costa sudafricana, esta cohesión grupal puede llegar tan lejos que las ballenas que ya han sido salvadas después de un varamiento masivo regresan a la playa si otra ballena varada pide ayuda.

Pero los varamientos también pueden tener otras causas naturales. A veces, los delfines más pequeños quedan varados porque se han refugiado de las orcas y otros depredadores en aguas menos profundas o porque se han aventurado demasiado en áreas poco profundas cuando cazan bancos de peces.

Ocasionalmente, los animales individuales también son arrastrados a tierra muertos después de haber sido previamente heridos por colisiones con barcos, redes de pesca o ataques de tiburones o enfermarse por infecciones o infestación de parásitos.

¿Qué influencias humanas exacerban la situación?

Además de los factores naturales, el ruido submarino provocado por el hombre procedente de barcos, rompehielos, plataformas de perforación o equipos de sonar militar también puede perjudicar enormemente la orientación y la comunicación de los mamíferos marinos. Huyen de las fuertes ondas sonoras en un estado de confusión. Y dado que la densidad del agua es mucho mayor que la del aire, el sonido se propaga bajo el agua unas cinco veces más rápido que en el aire.

Las operaciones de sonar militar que emplean sonidos muy fuertes tienen efectos particularmente drásticos. Después de las maniobras de la OTAN, por ejemplo, los zifios han aparecido muertos en las costas de Chipre, las Islas Canarias y las Bahamas. Los sonares, que superan los 200 decibeles, desencadenaron la formación de burbujas de gas en los vasos sanguíneos y órganos de los mamíferos marinos (como ocurre con la enfermedad del buceo), obstruyendo el suministro de sangre y provocando su muerte.

¿Cómo se puede ayudar a las ballenas y delfines varados?

Cuando se descubre una ballena varada, generalmente no queda mucho tiempo. Los equipos de ayudantes pueden hacer poco más que tratar de enfriar a los animales varados, mantenerlos húmedos y combinar fuerzas para que los animales pesados ​​vuelvan al mar lo más rápida y suavemente posible.

En algunos países, se han establecido líneas directas para que se puedan movilizar rápidamente tantos ayudantes como sea posible. Sin embargo, para muchos animales exhaustos, incluso estas medidas inmediatas suelen llegar demasiado tarde.


¿Por qué las ballenas y otros animales marinos no se doblan mientras emergen rápidamente?

En el caso de los humanos, salir a la superficie demasiado rápido es catastrófico y puede provocar una gran cantidad de problemas, pero este no parece ser el caso de los animales marinos como esta ballena, ¿por qué no?

Oye, esta es una pregunta interesante con una respuesta fácil.

Las ballenas, los delfines y los mamíferos no se doblan (enfermedad por descompresión) porque no respiran aire en profundidad. Es la misma razón por la que los nadadores y los buceadores libres no consiguen las curvas.

Los buzos obtienen las curvas al respirar un gas comprimido (a 10 m / 33 pies, el aire es dos veces más denso que en la superficie, llamado atmósfera o ATM). Al respirar eso durante un período de tiempo, absorbe más oxígeno y nitrógeno para los que está diseñado su cuerpo. Ascender rápidamente (como la ballena en el gif) no da tiempo para que el nitrógeno acumulado se escape a través de la piel, los pulmones, los oídos, etc., lo que hace que se formen burbujas en la sangre, las articulaciones y, en casos graves, la columna vertebral o el cerebro.

Cuando un nadador o una ballena se sumerge durante 5 minutos, 10 minutos, una hora, lo que sea. Sus cuerpos solo están usando una respiración & # x27s de aire, sin importar cuán profundos sean, ya que tomaron esa bocanada de aire en la superficie.

Ciertos peces, sin embargo, pueden obtener algo similar a las curvas. Hay algunas especies que usan una bolsa de gas para controlar la flotabilidad (llamada vejiga natatoria o vejiga de aire), y al tirar de ellas desde la profundidad, esa bolsa de gas se expande, lo que hace que la bolsa se expanda y se rompa. Esto causa algo llamado embolia, que es gas en la cavidad torácica. Incluso si vuelven a la profundidad, el gas ahora está flotando en su pecho y lo más probable es que mueran.

Esta es también la razón por la que a todos los buceadores se les enseña a NUNCA contener la respiración cuando bucean. Sus pulmones podrían romperse, causando (entre otras cosas) una embolia gaseosa en su pecho, aplastando su otro pulmón, corazón u otros órganos vitales si ascendiera más rápido de lo que podría escapar el aire.

Fuente: Instructor de buceo, parte de nuestro entrenamiento. ¡Espero que esto ayude! Bucea seguro (¡y no te preocupes por las curvas al nadar!)


Secretos de los animales que se sumergen en las profundidades del océano.

Los zifios de Cuvier se sumergen más profundamente que cualquier otro animal, descendiendo casi 3 km. ¿Cómo sobreviven a la aplastante presión?

Cuando se trata de bucear en profundidad, los zifios de Cuvier lideran la manada. En un estudio publicado en marzo de 2014, los científicos rastrearon a estas ballenas típicamente esquivas e informaron que una ballena se zambulló a las vertiginosas profundidades de 2.992 m (9.816 pies). La misma ballena permaneció bajo el agua, sin respirar una sola vez, durante 138 minutos.

La hazaña fue excepcional, rompiendo nuevos récords de buceo de mamíferos en dos categorías simultáneamente. Pero mientras que los zifios de Cuvier han demostrado ser los campeones de los buceadores, otros mamíferos marinos también han evolucionado y perfeccionado la capacidad de bucear profundo y largo. Los cachalotes se sumergen habitualmente entre 500 my 1000 m, las focas de Weddell llegan a 600 my los elefantes marinos pueden contener la respiración durante dos horas.

"Es asombroso lo que pueden hacer estos animales", dice Andreas Fahlman de la Universidad Texas A & ampM en Corpus Christi. "Estos animales hacen estas inmersiones profundas día tras día, a veces repitiendo las inmersiones varias veces al día, y no parecen tener ningún problema con ellas. Así que la pregunta constante que nos hacemos es: ¿cómo lo hacen? ? "

Los animales se sumergen profundamente por una razón, y solo una razón: para conseguir comida, dice Randall Davis, quien también está en la Universidad Texas A & ampM. "Estas ballenas están haciendo estas inmersiones a tremendas profundidades porque hay una recuperación en términos de un recurso alimenticio", dice Davis. "Los animales no hacen este tipo de cosas por diversión. Así es como se ganan la vida".

Pero es una forma desafiante de ganarse la vida. El problema más inmediato es la presión extrema y aplastante. A 1000 metros de profundidad, el zifio de Cuvier experimenta 100 veces más presión que en la superficie, lo suficiente como para comprimir completamente el aire de sus pulmones.

Para evitar esto, dice Randall, tienen cajas torácicas que pueden plegarse, colapsar sus pulmones y reducir las bolsas de aire. Luego, justo antes de bucear, estos mamíferos exhalan el 90% del aire de sus pulmones. Esto también reduce su flotabilidad, lo que facilita la inmersión.

Pero eso introduce un nuevo problema. Con poco oxígeno en sus pulmones, las ballenas tienen que ser ahorrativas cuando se trata de usar el gas en sus inmersiones. "Son muy frugales", dice Fahlman. "Ellos simplemente están agarrando con fuerza este oxígeno y tratando de usarlo de la manera más conservadora posible".

Para dejar de usar tanto oxígeno, los mamíferos buceadores pueden detener su respiración y desviar el flujo sanguíneo de sus extremidades al cerebro, corazón y músculos. También bloquean la función digestiva, renal y hepática.

Finalmente, reducen su frecuencia cardíaca. La mayoría de los mamíferos pueden hacer esto cuando bucean, incluso los humanos. Pero en los mamíferos marinos la desaceleración puede ser extrema. Los científicos han medido la frecuencia cardíaca de las focas de Weddell buceando a tan solo cuatro latidos por minuto.

Los animales también adaptan su comportamiento para conservar oxígeno reduciendo cuánto se mueven. En 2000, Terrie Williams de la Universidad de California, Santa Cruz y sus colegas colocaron cámaras en miniatura a focas de Weddell, un delfín mular, un elefante marino y una ballena azul. Descubrieron que los animales simplemente se deslizaban hacia abajo sin mover un músculo. Sus pulmones encogidos redujeron su flotabilidad, lo que les permitió hundirse en lugar de nadar.

Pero no es suficiente ser mezquino con el oxígeno. Una vez que están en aguas profundas, los buzos como los zifios de Cuvier tienen que acercarse sigilosamente y vencer a su presa. Para eso, necesitan encontrar algo de oxígeno.

Afortunadamente, tienen un suministro: almacenan oxígeno en la sangre y los músculos. Los mamíferos marinos tienen un mayor porcentaje de glóbulos rojos que almacenan oxígeno que la mayoría de los mamíferos, lo que hace que su sangre sea espesa y viscosa. También tienen una alta proporción de sangre a volumen corporal. "Simplemente tienen una cuenta de ahorros más grande que la nuestra", dice Fahlman.

Pero esto no debería ser suficiente. "Por lo que la gente ha estimado para el oxígeno almacenado y la velocidad a la que consumen este oxígeno, no debería ser posible que los animales se sumerjan a estas profundidades", dice Michael Berenbrink de la Universidad de Liverpool en el Reino Unido. .

Luego, en 2013, Berenbrink hizo un descubrimiento sorprendente sobre los músculos de los animales buceadores. Como todos los mamíferos, sus músculos contienen una proteína llamada mioglobina que almacena oxígeno y le da a la carne su color rojo. La mioglobina está diez veces más concentrada en los músculos de los animales buceadores que en los músculos humanos. Está tan concentrado en las ballenas que su carne parece casi negra.

Pero debería haber un límite a la cantidad de mioglobina que pueden contener los músculos. Si demasiadas moléculas se acumulan en un espacio pequeño, podrían pegarse. Tal aglutinación puede causar enfermedades graves en los seres humanos, como diabetes y Alzheimer. Sin embargo, Berenbrink descubrió que los músculos de los animales buceadores aparentemente transportan demasiada mioglobina.

Cual es su secreto? Berenbrink descubrió que la mioglobina de los animales buceadores está cargada positivamente. Dado que las cargas iguales se repelen entre sí, las moléculas de mioglobina cargadas positivamente no se pegan. Esto significa que se pueden acumular grandes cantidades de mioglobina, lo que proporciona una gran cantidad de oxígeno.

Berenbrink descubrió que todos los mamíferos buceadores que estudió tenían mioglobina cargada positivamente, aunque algunos tenían cargas positivas más grandes que otros. Las concentraciones más altas de mioglobina se producen en los músculos necesarios para nadar, exactamente donde los buceadores más lo necesitan. Además, los análisis genéticos sugirieron que los zifios deberían tener los niveles más altos de mioglobina, como era de esperar.

Pero aunque el trabajo de Berenbrink ha encontrado un verdadero tanque de oxígeno incorporado en los buzos, dice que todavía no sabemos si este tanque proporciona lo suficiente para las largas inmersiones realizadas por los zifios. "Todavía hay muchas cosas que no sabemos", dice Berenbrink.

Incluso si los mamíferos buceadores tienen suficiente oxígeno, todavía no están fuera de peligro. También deben lidiar con un trastorno llamado enfermedad por descompresión o "las curvas". En los humanos, las curvas pueden ser fatales. Y resulta que los mamíferos marinos también están en riesgo.

Cuando un buzo humano está en profundidad, los gases se disuelven en su sangre. Si el buceador sube demasiado rápido, la caída de presión hace que las burbujas de gas emerjan del torrente sanguíneo y se alojen en los capilares y órganos críticos. Esto causa malestar y dolor y, a veces, la muerte.

A finales de 2002, 14 ballenas picudas desembarcaron juntas en una playa de las Islas Canarias. Cuando los científicos realizaron una autopsia en 10 de las ballenas, encontraron un daño tisular mortal que generalmente se asocia con bolsas de gas en órganos vitales. Eso sugirió que las ballenas tenían curvas.

Los científicos habían pensado que los mamíferos buceadores eran inmunes a la enfermedad, a pesar de que habían encontrado antes tales burbujas en animales varados. Entre 1992 y 2003, los investigadores encontraron lesiones tisulares asociadas a burbujas en delfines, marsopas y un solo zifio de Blainville varado en las costas británicas.

La cuestión se resolvió finalmente en 2013, cuando Daniel Garc & iacutea-P & aacuterraga del Oceanografic en Valencia, España y sus colegas diagnosticaron las curvas por primera vez en animales marinos vivos: tortugas bobas.

Las tortugas habían sido capturadas accidentalmente en redes de pesca comerciales y compradas por pescadores locales. De los 21 que llegaron vivos, 9 mostraron signos de espasticidad. Las tomografías computarizadas revelaron burbujas en los órganos de las tortugas.

Es fácil diagnosticar la enfermedad por descompresión: simplemente ponga al animal bajo mayor presión y vea si los síntomas desaparecen. Con ese fin, García colocó las dos tortugas más pequeñas en el autoclave de laboratorio y las recomprimió utilizando protocolos similares a los que se usan para los buceadores humanos. Las tortugas se recuperaron por completo y García finalmente las liberó de nuevo en la naturaleza.

"Esa es la primera vez que alguien en cualquier parte del mundo ha logrado un diagnóstico clínico de enfermedad por descompresión en un vertebrado marino vivo", dice Michael Moore de la Institución Oceanográfica Woods Hole en Massachusetts.

El hallazgo es importante para los esfuerzos por conservar las tortugas marinas. Ahora sabemos que las tortugas atrapadas en las redes de pesca pueden sufrir las curvas y necesitan tratamiento antes de soltarlas. Si los pescadores simplemente los desenredan de las redes y los sueltan de inmediato, las tortugas pueden morir de la enfermedad por descompresión.

Sin embargo, fuera de la pesca, es difícil ver por qué los mamíferos marinos alguna vez se doblarían. Un estudio de 2011 de Fahlman y sus colegas indicó que siempre son susceptibles a la afección, pero que en condiciones normales pueden evitarla. La enfermedad por descompresión ocurre si ascienden demasiado rápido, por lo que seguramente deberían haber evolucionado para no hacerlo. ¿Pero tal vez algo los está obligando a salir corriendo a la superficie?

En el varado de 2002, se llevaron a cabo una serie de ejercicios militares con sonar en la región apenas cuatro horas antes. Desde ese incidente, los investigadores han observado los vínculos entre la actividad del sonar y los varamientos de mamíferos marinos en las playas del mar Mediterráneo, las Islas Canarias y las Bahamas.

En teoría, si las ballenas están a 1000 o 2000 m de profundidad, el ruido del sonar podría enviarlas disparadas hacia la superficie. Si aparecieron demasiado rápido, es posible que sus mecanismos anti-descompresión no sigan el ritmo. Pero no podemos confirmar esto, dice Fahlman. "Nadie comprende siquiera cómo evitan las curvas, y mucho menos cómo pasan a las curvas en determinadas situaciones", dice Fahlman.

Parece que a las ballenas no les gusta el sonar. Cuando los científicos expusieron a los zifios de Cuvier a simulaciones de sonar para un estudio de 2013, las ballenas dejaron de fluir y ecolocalizarse, y se alejaron nadando rápida y silenciosamente. Luego permanecieron bajo el agua más tiempo de lo normal.

"¿Pero realmente qué muestra eso?" pregunta Fahlman. "No nos dice nada sobre cómo podrían comportarse las ballenas bajo el agua, a grandes profundidades".

Fahlman dice que la única forma de entender por qué las ballenas se doblan es averiguar su comportamiento y fisiología normales, en particular cómo se las arreglan cuando se sumergen profundamente. Pero esa no es una tarea fácil, sobre todo porque las ballenas son demasiado grandes para estudiarlas en un laboratorio.

Estos estudios podrían tener beneficios inesperados, agrega Fahlman. Al desentrañar la fisiología del buceo extremo, los investigadores pueden descubrir cómo tratar ciertas condiciones clínicas en humanos. Un ejemplo es la atelectasia, en la que los pulmones de una persona colapsan y obstruyen la respiración. Las inmersiones extremas de los mamíferos marinos pueden indicar el camino hacia una cura.

"Están buceando a profundidades que son absolutamente fenomenales", dice Fahlman. "Con nuestro conocimiento actual de fisiología, van más allá de lo que se supone que pueden hacer".


¿Por qué mueren tan rápidamente los mamíferos marinos varados? - biología

Vi morir a un león marino el verano pasado. El animal grande estaba demacrado, su columna vertebral y costillas eran visibles debajo de su pelaje. Sus extremidades traseras estaban inmóviles mientras se arrastraba desde la orilla hasta el agua. Una vez en el puerto, sin el uso de sus aletas traseras, el lobo marino luchó por mantenerse a flote. Se hundió, resurgió y volvió a hundirse.

Llamé a una línea directa, pero ya era demasiado tarde. El animal nunca volvió a subir.

Más tarde supe que probablemente tenía una forma avanzada de cáncer. Este cáncer en particular comienza en los genitales y luego ataca la columna vertebral antes de extenderse por todo el cuerpo. Es extremadamente común; de hecho, los leones marinos tienen una de las tasas más altas de cáncer entre todos los animales salvajes. Los científicos apenas están comenzando a comprender las causas.

Un león marino de California, llamado Charlie Winston, varado en una playa de California. El cáncer severo se había extendido por todo su cuerpo y la había enfermado demasiado para nadar.

Durante más de 20 años, la Dra. Frances Gulland ha recolectado muestras de este cáncer. Gulland no sabía si alguna vez sabría qué lo causaba o si podría tratarlo, pero tenía previsión. Así que recogió las muestras y las almacenó, y esperaba que algún día hubiera una manera de estudiarlas.

Hoy en día, esas muestras y otras proporcionan una mina de oro de información y pueden ayudarnos a comprender mejor cómo progresan los cánceres, no solo en los leones marinos, sino también en los humanos.

Los predecesores de Gulland en el Marine Mammal Center en Sausalito, California, notaron la enfermedad por primera vez hace unos 30 años. El Centro de Mamíferos Marinos rehabilita lobos marinos, nutrias y focas varados que se encuentran a lo largo de la costa de California, y disecciona y estudia los animales que aparecen muertos.

Aproximadamente el 20 por ciento de esos animales muertos tenían cáncer, que es quizás el segundo después de la tasa de cáncer facial entre los demonios de Tasmania.

Esta histopatología de un riñón de león marino muestra cuatro masas cancerosas grandes.

Los científicos sabían que para que el cáncer fuera tan común como lo es entre los leones marinos, algo tenía que estar causándolo. Pero no estaba claro qué. Entonces, durante gran parte de su carrera, Gulland ha encabezado el esfuerzo por identificar la causa del cáncer.

La evidencia apunta a tres posibles culpables: un herpesvirus de transmisión sexual, contaminantes como PCB y DDT, y genética. Hoy, los investigadores piensan que alguna combinación de los tres es responsable.

Todos los animales que desarrollan el cáncer tienen el virus. Pero eso no significa que el virus sea la causa, dijo la Dra. Alissa Deming, veterinaria e investigadora del Dauphin Island Sea Lab. Eso es porque también encontraron el virus en animales aparentemente sanos. “Es difícil averiguar si el virus está allí por casualidad, porque los virus existen. Estoy tratando de decir, definitivamente, si es causal ".

En los seres humanos, existe otro cáncer causado por un herpesvirus estrechamente relacionado. En pacientes con SIDA en etapa tardía, el virus normalmente inofensivo causa una forma grave de cáncer.

¿Podría ser que algo estuviera inhibiendo el sistema inmunológico de los leones marinos, lo que permitió que el virus del herpes penetrara más profundamente en sus células?

Deming y Gulland analizaron leones marinos cancerosos para detectar la presencia de PCB y DDT, dos contaminantes que se sabe que inhiben el sistema inmunológico. Efectivamente, los leones marinos que tenían niveles altos de esos contaminantes tenían de 6 a 8 veces más probabilidades de tener cáncer.

Se pensó que el área borrosa en esta radiografía era cáncer.

Pero incluso eso no confirma la causa. Los leones marinos que mueren a causa del cáncer son muy delgados y demacrados. Dado que los PCB y el DDT se acumulan en la grasa, los animales enfermos podrían parecer tener una mayor exposición a los contaminantes simplemente porque están más concentrados en sus cuerpos.

“Realmente no se pueden hacer experimentos con leones marinos. No podemos darles diferentes exposiciones ", dijo Deming. "Es algo tan sucio y difícil de resolver".

Los PCB y DDT persisten en el medio ambiente, especialmente en la arena cerca de la costa, donde pueden ingresar a la cadena alimentaria. No hay una forma sencilla de eliminarlos.

Por lo tanto, no puede evitar que los leones marinos se expongan a contaminantes, no puede evitar que transmitan un herpesvirus y no puede tratar a los animales salvajes contra el cáncer. Entonces, ¿cuál es el objetivo de la investigación?

“Hay dos cosas que sacamos de esto”, dijo Gulland. “Primero, hemos aprendido que no es algo sobre lo que podamos hacer nada. Imagínese si fuera un solo contaminante acumulándose en las aguas costeras, y pudiéramos detener eso, y no lo sabíamos. También es otra prueba de que los PCB y los DDT son dañinos. La segunda es que nos puede dar una idea de los cánceres en las personas, como los cánceres inducidos por virus en los seres humanos ".

Normalmente, los cánceres humanos se estudian en animales como los ratones. Pero los leones marinos se parecen mucho más a los humanos.

“Ambos somos mamíferos longevos, ambos comemos mucho pescado, estamos expuestos a los mismos factores de estrés. Nos infectamos con virus similares ”, dijo Deming. En resumen, los leones marinos son un organismo modelo perfecto. Y hay muchos leones marinos, por lo que hay muchos animales para estudiar.

Muchos de esos animales gravemente enfermos terminan en el Centro de Mamíferos Marinos u otro sitio de rehabilitación. Pero como no hay tratamiento, eventualmente el animal muere.

Superstition, un león marino de California, fue llevado al Marine Mammal Center. Los veterinarios sospecharon que tenía cáncer, lo que se confirmó con una radiografía y una ecografía. Murió pocos días después de su rescate.

"Como veterinario, fue realmente frustrante que estos animales entraran, y sienten tanto dolor durante la etapa terminal de la enfermedad", dijo Deming. “Por eso decidí volver a la escuela y hacer mi doctorado. De lo contrario, se desperdiciarán. Si no los investigamos, son simplemente otro número ".

Estos leones marinos podrían ayudar a responder una de las preguntas más importantes de la biología del cáncer: ¿por qué algunos tumores permanecen en un lugar y permanecen benignos, mientras que otros hacen metástasis y se diseminan repentinamente por todo el cuerpo? "Esa es una gran caja negra en la ciencia, es realmente difícil de estudiar en humanos o replicarla en un modelo animal", dijo Deming.

En los seres humanos, como en la mayoría de los animales, no son las células cancerosas iniciales las que te matan. Es el cáncer que se disemina a otras partes del cuerpo. Según Deming, solo alrededor del 10 por ciento de las personas morirán a causa del tumor inicial.

Una oportunidad única de mirar dentro de esa caja negra llegó inesperadamente, cuando la Dra. Julia Burco, veterinaria de vida silvestre del Departamento de Pesca y Vida Silvestre de Oregón, se acercó a Deming.

Durante algunos años, ODFW había estado eliminando leones marinos que nadaban por el río Columbia y sus afluentes. Los animales comieron salmones trucha arcoíris en peligro de extinción que se congregan en la base de las presas del río Columbia, esperando a que la trucha arco iris suba por la escalera de peces. El número de cabezas de acero era tan bajo que ODFW estaba preparado para intentar algo radical: matar a los leones marinos que regresaron a las represas varias veces, si no pueden ser alojados primero en un acuario.

Burco vio esto como una oportunidad, una oportunidad de ver cuántos leones marinos aparentemente sanos realmente tenían cáncer. Dado que las lesiones iniciales aparecen internamente, no hay forma de detectarlas mientras los animales están vivos.

Burco descubrió que muchos animales sin heridas visibles podrían tener cáncer. Aproximadamente el 90 por ciento de los animales que examinó portaban el virus. En el año en que tomaron muestras de la mayoría de los animales, 2017, encontraron el virus en el 37,5 por ciento de los leones marinos.

Esto también le dio a Deming la oportunidad de estudiar las células cancerosas antes de que se agravaran y se diseminaran. En una investigación en curso, ella y Burco están analizando la genética de las células cancerosas en etapa temprana y tardía, para ver si ciertos genes están activados o desactivados que permiten que el cáncer se disemine por todo el cuerpo. Luego, planea buscar genes similares en virus humanos conocidos y cánceres causados ​​por virus.

“For me, it lets me sleep better at night, knowing I’m doing something with these animals that are coming in and dying,” Deming said. “I’m paying respect to that animal by learning as much as I can from it. We know we can’t save them all, but we can make them all matter."


Tutorial: Mammals &ndash Strandings

The term stranding refers to an aquatic animal observed in an inappropriate location, for example, an offshore species found inshore. Most often, stranded animals are found on a beach or in shallow water. Observations as far back as Aristotle [1] Aristotle. (1910). The History of Animals. (D. W. Thompson, Trans.). London: Clarendon Press. and illustrations from the Middle Ages show us that marine mammals have been stranding for millennia. There are many causes of strandings, such as disease, ship-strike, injuries, storms, and entanglement. Only very few strandings have been attributed to sound.

Drawing of a stranded whale in Katwijk, the Netherlands, in 1598. Image courtesy of World News Network.

In the U.S. alone, about 1,000 cetaceans and 2,500 pinnipeds strand annually. Some animals strand live and are returned to sea. Others die at sea or on shore. Animals may strand singly or in groups. When 3 or more animals strand together in time and place, it is called a mass stranding . Some species, such as pilot whales, mass strand regularly around the world.

Determining the cause of a stranding or death of a stranded animal can be difficult. Dead stranded animals are sometimes necropsied which is a thorough examination of the entire body. Scientists usually have little or no information about the animal&rsquos history or the circumstances that preceded the stranding. A cause of death can be determined in only about half of all stranding cases.

Total number of strandings of cetaceans (yellow bars) and pinnipeds (blue bars) in the U.S. each year from 1992-2002. Data provided by Janet E. Whaley and Teri K. Rowles, NOAA Marine Mammal Health and Stranding Response Program.

There is consensus that military sonar exercises have contributed to mass strandings of beaked whales [2] Filadelfo, R., Mintz, J., Michlovich, E., D&rsquoAmico, A., Tyack, P. L., & Ketten, D. R. (2009). Correlating military sonar use with beaked whale mass strandings: What do the historical data show? Aquatic Mammals, 35(4), 435&ndash444. https://doi.org/10.1578/AM.35.4.2009.435 [3] D&rsquoAmico, A., Gisiner, R. C., Ketten, D. R., Hammock, J. A., Johnson, C., Tyack, P. L., & Mead, J. (2009). Beaked whale strandings and naval exercises. Aquatic Mammals, 35(4), 452&ndash472. https://doi.org/10.1578/AM.35.4.2009.452 [4] National Research Council (U.S.) (Ed.). (2003). Ocean noise and marine mammals. Washington, D.C: National Academies Press. [5] Evans, D. L., & England, G. R. (2001). Joint Interim Report Bahamas Marine Mammal Stranding Event 15-16 March 2000. Washington, D.C.: Department of the Navy and Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration. PDF . However, it is still not clear if it is simply the sound of the sonar , or other aspects of the military exercises, such as multiple ship maneuvers, that resulted in the strandings.

Mass strandings of beaked whales are rare, with only 136 mass stranding events reported from 1874 to 2004 [6] D&rsquoAmico, A., Gisiner, R. C., Ketten, D. R., Hammock, J. A., Johnson, C., Tyack, P. L., & Mead, J. (2009). Beaked whale strandings and naval exercises. Aquatic Mammals, 35(4), 452&ndash472. https://doi.org/10.1578/AM.35.4.2009.452 . Of these, two reported details on the use, timing, and location of sonar in relation to mass strandings. Ten other mass strandings coincided in space and time with naval activity that may have included military sonar. As of 2014, there are five additional documented events of beaked whale stranding in association with military sonar exercises [7] Ketten, D. R. (2014). Sonars and strandings: Are beaked whales the aquatic acoustic canary? Acoustics Today, 10(3), 46&ndash56. . All these events had three consistent features: (1) the stranding locations were less than 80 km from the 1,000-m depth contour (that is, where deep water occurs near shore) (2) they occurred in areas where beaked whale mass strandings had previously been reported and (3) all included Cuvier&rsquos beaked whale s, a species that does not commonly mass strand.

Although these beaked whale strandings were closely related in time and location to the use of military sonars by many nations, whether the sonar sounds caused the strandings has still not been determined. In five well-documented cases, there is sufficient information about the military exercises and the times and locations of the strandings to determine that multi-ship exercises with sonar contributed to the strandings. These events occurred in Greece (1996), Bahamas (2000), Madeira, Portugal (May 2000), and the Canary Islands (2002 and 2004). The necropsies that were performed (described below) found similar injuries, but none of the animals were found to have acoustic trauma . There are currently few peer-reviewed scientific publications that describe and discuss these strandings. The majority of authoritative information on these strandings can be found in official investigation reports of the events.

Locations of the five best-documented beaked whale strandings that coincided with military activities involving the use of sonars. Two minke whales also stranded during the incident in the Bahamas in 2000.

Additional details about standing events can be found on the DOSITS Marine Mammal Stranding page.


Strandings

The term stranding refers to an aquatic animal observed in an inappropriate location, for example, an offshore species found inshore. Most often, stranded animals are found on a beach or in shallow water. Observations as far back as Aristotle [1] Aristotle. (1910). The History of Animals. (D. W. Thompson, Trans.). London: Clarendon Press. and illustrations from the Middle Ages show us that marine mammals have been stranding for millennia. There are many causes of strandings, such as disease, ship-strike, injuries, storms, and entanglement. Only very few strandings have been attributed to sound.

Drawing of a stranded whale in Katwijk, the Netherlands, in 1598. Image courtesy of World News Network.

In the U.S. alone, about 1,000 cetaceans and 2,500 pinnipeds strand annually. Some animals strand live and are returned to sea. Others die at sea or on shore. Animals may strand singly or in groups. When 3 or more animals strand together in time and place, it is called a mass stranding . Some species, such as pilot whales, mass strand regularly around the world.

Determining the cause of a stranding or death of a stranded animal can be difficult. Dead stranded animals are sometimes necropsied which is a thorough examination of the entire body. Scientists usually have little or no information about the animal&rsquos history or the circumstances that preceded the stranding. A cause of death can be determined in only about half of all stranding cases.

Total number of strandings of cetaceans (yellow bars) and pinnipeds (blue bars) in the U.S. each year from 1992-2002. Data provided by Janet E. Whaley and Teri K. Rowles, NOAA Marine Mammal Health and Stranding Response Program.

There is consensus that military sonar exercises have contributed to mass strandings of beaked whales [2] Filadelfo, R., Mintz, J., Michlovich, E., D&rsquoAmico, A., Tyack, P. L., & Ketten, D. R. (2009). Correlating military sonar use with beaked whale mass strandings: What do the historical data show? Aquatic Mammals, 35(4), 435&ndash444. https://doi.org/10.1578/AM.35.4.2009.435 [3] D&rsquoAmico, A., Gisiner, R. C., Ketten, D. R., Hammock, J. A., Johnson, C., Tyack, P. L., & Mead, J. (2009). Beaked whale strandings and naval exercises. Aquatic Mammals, 35(4), 452&ndash472. https://doi.org/10.1578/AM.35.4.2009.452 [4] National Research Council (U.S.) (Ed.). (2003). Ocean noise and marine mammals. Washington, D.C: National Academies Press. [5] Evans, D. L., & England, G. R. (2001). Joint Interim Report Bahamas Marine Mammal Stranding Event 15-16 March 2000. Washington, D.C.: Department of the Navy and Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration. PDF . However, it is still not clear if it is simply the sound of the sonar , or other aspects of the military exercises, such as multiple ship maneuvers, that resulted in the strandings.

Mass strandings of beaked whales are rare, with only 136 mass stranding events reported from 1874 to 2004 [6] D&rsquoAmico, A., Gisiner, R. C., Ketten, D. R., Hammock, J. A., Johnson, C., Tyack, P. L., & Mead, J. (2009). Beaked whale strandings and naval exercises. Aquatic Mammals, 35(4), 452&ndash472. https://doi.org/10.1578/AM.35.4.2009.452 . Of these, two reported details on the use, timing, and location of sonar in relation to mass strandings. Ten other mass strandings coincided in space and time with naval activity that may have included military sonar. As of 2014, there are five additional documented events of beaked whale stranding in association with military sonar exercises [7] Ketten, D. R. (2014). Sonars and strandings: Are beaked whales the aquatic acoustic canary? Acoustics Today, 10(3), 46&ndash56. . All these events had three consistent features: (1) the stranding locations were less than 80 km from the 1,000-m depth contour (that is, where deep water occurs near shore) (2) they occurred in areas where beaked whale mass strandings had previously been reported and (3) all included Cuvier&rsquos beaked whale s, a species that does not commonly mass strand.

Although these beaked whale strandings were closely related in time and location to the use of military sonars by many nations, whether the sonar sounds caused the strandings has still not been determined. In five well-documented cases, there is sufficient information about the military exercises and the times and locations of the strandings to determine that multi-ship exercises with sonar contributed to the strandings. These events occurred in Greece (1996), Bahamas (2000), Madeira, Portugal (May 2000), and the Canary Islands (2002 and 2004). The necropsies that were performed (described below) found similar injuries, but none of the animals were found to have acoustic trauma . There are currently few peer-reviewed scientific publications that describe and discuss these strandings. The majority of authoritative information on these strandings can be found in official investigation reports of the events.

Locations of the five best-documented beaked whale strandings that coincided with military activities involving the use of sonars. Two minke whales also stranded during the incident in the Bahamas in 2000.

Greece 1996: In May, 1996, twelve Cuvier&rsquos beaked whales stranded along 38 kilometers of the Greek coastline in the Mediterranean Sea [8] Frantzis, A. (1998). Does acoustic testing strand whales? Naturaleza, 392(6671), 29&ndash29. https://doi.org/10.1038/32068 . This stranding coincided with a nearby military exercise conducted by the SACLANT Centre, a scientific research organization associated with the North Atlantic Treaty Organization (NATO). The exercise used sonars at frequencies of 450-700 Hz and 2.8-3.3 kHz. This incident is described in both a NATO report [9] D&rsquoAmico, A., & Verboom, W. (1998). Summary Record and Report, SACLANTCEN Bioacoustics Panel, La Spezia, Italy, 15-17 June 1998. SACLANT Undersea Research Centre. and in a published scientific paper [10] Frantzis, A. (1998). Does acoustic testing strand whales? Naturaleza, 392(6671), 29&ndash29. https://doi.org/10.1038/32068 . The stranding responders in the area did not have enough equipment or skilled personnel to perform necropsies at the time and did not obtain the necessary tissue samples to determine the cause of death.

Bahamas 2000: Fourteen beaked whales, one spotted dolphin, and two minke whales were reported stranded in the Northern Bahamas Islands on March 15 and 16, 2000. Six beaked whales and 1 spotted dolphin died during this event. The strandings occurred within a 36-hour period and along a 240-km arc following the passage of five U.S. Navy ships taking part in an exercise that also used mid-frequency (1-10 kHz) sonars. The incident has been described in a report issued jointly by the U.S. Navy and the National Marine Fisheries Service [11] Evans, D. L., & England, G. R. (2001). Joint Interim Report Bahamas Marine Mammal Stranding Event 15-16 March 2000. Washington, D.C.: Department of the Navy and Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration. PDF , a formal necropsy report by scientists and veterinarians [12] Ketten, D. R. (2005). Beaked Whale Necropsy Findings for Strandings in the Bahamas, Puerto Rico, and Madeira, 1999-2002 (No. WHOI-2005-09) (p. 36). Institución Oceanográfica Woods Hole. PDF , and a peer-reviewed publication of the necropsy results [13] Ketten, D. R., Rowles, T., Cramer, S., O&rsquoMalley, J., Arruda, J., & Evans, P. G. H. (2004). Cranial trauma in beaked whales. European Cetacean Society Newsletter, 42, 21&ndash27. . The spotted dolphin stranded on the opposite side of the island chain from the beaked whales and was found to be malnourished with evidence of chronic, debilitating disease. It was decided that this animal&rsquos stranding was coincidental and unrelated to the mass stranding event. In contrast, the beaked whales that stranded were all in good condition with no evidence of significant disease. Blood deposits were found in and around the ears in several of the animals, but this was not caused by acoustic trauma. The reports concluded that the animals died from hyperthermia .

Madeira 2000: Three Cuvier&rsquos beaked whales mass stranded near Madeira, Portugal between 10 and 14 May 2000 [14] Freitas, L. (2004). The stranding of three Cuvier&rsquos beaked whales, Ziphius cavirostris, in Madeira archipelago. European Cetacean Society Newsletter, (42), 28&ndash32. . A fourth animal was reported floating in the water by a fisherman, but it did not come ashore. A NATO naval exercise off Portugal started just one day prior to the stranding (May 9 to May 14, 2000). The head of one beaked whale was in adequate condition to be examined [15] Ketten, D. R. (2005). Beaked Whale Necropsy Findings for Strandings in the Bahamas, Puerto Rico, and Madeira, 1999-2002 (No. WHOI-2005-09) (p. 36). Institución Oceanográfica Woods Hole. PDF . It was found to have blood in and around the eyes, ears, and brain. This animal and another that were also examined on site were also found to have lung hemorrhaging .

Canary Islands 2002: In September, 2002, a mass stranding of fourteen beaked whales occurred in the Canary Islands. This stranding began about four hours after the start of a nearby NATO naval exercise involving ships of many nations that were using several types of mid-frequency sonar. The details of the sonar transmissions that occurred are not available. Ten of the stranded animals were found to have gas bubbles and hemorrhages in several organs [16] Jepson, P. D., Arbelo, M., Deaville, R., Patterson, I. A. P., Castro, P., Baker, J. R., &hellip Fernández, A. (2003). Gas-bubble lesions in stranded cetaceans. Naturaleza, 425(6958), 575&ndash576. https://doi.org/10.1038/425575a [17] Fernández, A., Edwards, J. F., Rodríguez, F., de los Monteros, A. E., Herráez, P., Castro, P., &hellip Arbelo, M. (2005). &ldquoGas and fat embolic syndrome&rdquo involving a mass stranding of beaked whales (Family Ziphiidae) exposed to anthropogenic sonar signals. Veterinary Pathology, 42(4), 446&ndash457. https://doi.org/10.1354/vp.42-4-446 .

Canary Islands 2004: Four Cuvier&rsquos beaked whales were found floating nearshore or stranded on the northern Canary Islands between 21 and 26 July 2004. These strandings occurred one week after the NATO military exercise MEDSHARK/Majestic Eagle &rsquo04 off the Atlantic coast of Morocco. The naval exercise involved several warships that used mid-frequency sonar (2-10 kHz) in different areas and on different days, from July 11 to July 15, 2004. Three of the four whales were necropsied (the fourth whale found stranded on July 26 was too decomposed for analysis). The three necropsied whales were all in good condition with no evidence of disease. Microscopic gas bubbles were detected within many tissues, but it was not possible to determine if these were the result of decomposition or another process. Fat emboli , which are not associated with acoustic trauma, were detected in the lungs, kidneys, liver, and lymph nodes of all three animals and probably contributed to the whales&rsquo rapid deaths [18] D&rsquoAmico, A., Gisiner, R. C., Ketten, D. R., Hammock, J. A., Johnson, C., Tyack, P. L., & Mead, J. (2009). Beaked whale strandings and naval exercises. Aquatic Mammals, 35(4), 452&ndash472. https://doi.org/10.1578/AM.35.4.2009.452 [19] Fernández, A., Sierra, E., Martin, V., Mendes, M., Sacchinni, S., Bernaldo de Quiros, Y., &hellip Arbelo, M. (2012). Last &ldquoatypical&rdquo beaked whales mass stranding in the Canary Islands(July, 2004). Journal of Marine Science: Research & Development, 02(02). https://doi.org/10.4172/2155-9910.1000107 .

A number of explanations have been proposed for the observed injuries in the animals that stranded in the areas of sonar exercises. These tentative explanations, called hypotheses need to be tested through experiments and checked for consistency in any further observations in order to determine whether they are correct.

Acoustic resonance: One proposed hypothesis was that hemorrhages occurred because air-filled tissues (such as the lungs and head sinuses) resonated when exposed to the sonars, causing blood vessels nearby to rupture. This hypothesis was ultimately found to be unlikely because for resonance-related motion to cause injury, the tissues would need to move large amplitudes . NOAA held a workshop in 2003 to discuss the effects of acoustic resonance in cetaceans (for more information see Report of the Workshop on Acoustic Resonance as a Source of Tissue Trauma in Cetaceans). The workshop concluded that acoustic resonance at the received sound levels and frequencies [20] Finneran, J. J. (2003). Whole-lung resonance in a bottlenose dolphin ( Tursiops truncatus ) and white whale ( Delphinapterus leucas ). The Journal of the Acoustical Society of America, 114(1), 529&ndash535. https://doi.org/10.1121/1.1575747 would have caused tissue movements in the nanometer range, which is far too small to cause injury. Further, key air spaces in the animals examined did not contain hemorrhages. Even more important, because of similarities in lung and sinus structures among toothed whale species, resonance should have damaged most of the species in the vicinity, but only beaked whales stranded.

Decompression Sickness: Another hypothesis that has been proposed to explain the gas bubbles and tissue damage observed in the strandings in the Canary Islands is that the animals experienced decompression sickness (DCS) [21] Jepson, P. D., Arbelo, M., Deaville, R., Patterson, I. A. P., Castro, P., Baker, J. R., &hellip Fernández, A. (2003). Gas-bubble lesions in stranded cetaceans. Naturaleza, 425(6958), 575&ndash576. https://doi.org/10.1038/425575a [22] Fernández, A., Edwards, J. F., Rodríguez, F., de los Monteros, A. E., Herráez, P., Castro, P., &hellip Arbelo, M. (2005). &ldquoGas and fat embolic syndrome&rdquo involving a mass stranding of beaked whales (Family Ziphiidae) exposed to anthropogenic sonar signals. Veterinary Pathology, 42(4), 446&ndash457. https://doi.org/10.1354/vp.42-4-446 . Scientists suggested that beaked whales might have changed their diving pattern in response to the sounds and come to the sea surface faster than normal, causing bubbles to form in their tissues. Some tests have been carried out to determine the probability that this hypothesis is correct. Data from bottlenose dolphins show that rapidly diving animals may accumulate nitrogen in their muscles. The same model of nitrogen accumulation was applied to the diving behavior of the northern bottlenose whale, a beaked whale, and a blue whale, a baleen whale [23] Houser, D. S., Howard, R., & Ridgway, S. (2001). Can diving-induced tissue nitrogen supersaturation increase the chance of acoustically driven bubble growth in marine mammals? Revista de biología teórica, 213(2), 183&ndash195. https://doi.org/10.1006/jtbi.2001.2415 . Their results suggested that in long dives, supersaturation levels as much as 300% might occur. In addition, other studies suggest that if animals stay at the surface longer than normal or otherwise change their diving behavior, they might increase their risk for decompression sickness [24] Tyack, P. L., Johnson, M., Soto, N. A., Sturlese, A., & Madsen, P. T. (2006). Extreme diving of beaked whales. Revista de biología experimental, 209(21), 4238&ndash4253. https://doi.org/10.1242/jeb.02505 [25] Fahlman, A., Olszowka, A., Bostrom, B., & Jones, D. R. (2006). Deep diving mammals: Dive behavior and circulatory adjustments contribute to bends avoidance. Respiratory Physiology & Neurobiology, 153(1), 66&ndash77. https://doi.org/10.1016/j.resp.2005.09.014 [26] Zimmer, W. M. X., & Tyack, P. L. (2007). Repetitive shallow dives pose decompression risk in deep-diving beaked whales. Marine Mammal Science, 23(4), 888&ndash925. https://doi.org/10.1111/j.1748-7692.2007.00152.x [27] Hooker, S. K., Baird, R. W., & Fahlman, A. (2009). Could beaked whales get the bends? Respiratory Physiology & Neurobiology, 167(3), 235&ndash246. https://doi.org/10.1016/j.resp.2009.04.023 . However, a study of a trained bottlenose dolphin that completed 10-12 dives to depths of 30, 50, 70, or 100 m showed no indication of gas bubbles or elevated blood nitrogen levels, not supporting the hypothesis that nitrogen accumulates during repetitive dives [28] Houser, D. S., Howard, R., & Ridgway, S. (2001). Can diving-induced tissue nitrogen supersaturation increase the chance of acoustically driven bubble growth in marine mammals? Revista de biología teórica, 213(2), 183&ndash195. https://doi.org/10.1006/jtbi.2001.2415 . This hypothesis is still being debated and more research is needed to evaluate it.

The hypotheses about bubbles in the bodies being related to DCS overlook the fact that bubbles form fairly rapidly in any animal that has recently dived and dies, so bubbles in a body are not sufficient evidence to diagnose DCS. DCS is a complex syndrome with many components that result in the injury or death of the diver. Bubbles are just part, but not all, of that mechanism. The evidence in the stranded animals is not consistent with DCS&rsquos characteristic set of symptoms and its known mechanisms for injury. In many cases the bubbles reported in the whales are too large or are found in the wrong organs for DCS. Even more important, none of these hypotheses explains a key element of the strandings, which are why beaked whales are the one group that strands

The gas bubbles and tissue damage that have been observed could have resulted from many causes, some that are not related to sound [29] National Research Council (U.S.) (Ed.). (2003). Ocean noise and marine mammals. Washington, D.C: National Academies Press. . A recent report has found degeneration in the bones of sperm whale specimens collected over the last 111 years [30] Moore, M. J. (2004). Cumulative sperm whale bone damage and the bends. Ciencias, 306(5705), 2215&ndash2215. https://doi.org/10.1126/science.1105452 . Scientists hypothesized that this degeneration is due to bubble formation associated with DCS unrelated to sound exposure. However, these scientists did not consider the possibility that diseases like arthritis or infections may have caused the abnormal appearance in any of these bones. Thus, the decompression sickness hypothesis has not been fully tested as an explanation for observations in the bones of sperm whales, and is not considered a fully explored or accepted explanation of mass strandings.

Difusión: Another hypothesis put forth to explain the cause of tissue damage is that sound causes bubbles to form or expand in tissues that are supersaturated with nitrogen. One way this could happen is through a process called rectified diffusion [31] Crum, L. A., & Mao, Y. (1996). Acoustically enhanced bubble growth at low frequencies and its implications for human diver and marine mammal safety. The Journal of the Acoustical Society of America, 99(5), 2898&ndash2907. https://doi.org/10.1121/1.414859 . In this case, sound causes small bubbles, which normally exist in the blood and tissues, to grow larger. It is unlikely that this process caused the tissue damage observed in the Bahamas stranding because the levels of sound exposure required to produce rectified diffusion experimentally are greater than were possible from the sonars by several orders of magnitude. This does not eliminate the possibility that static diffusion occurred, but to date, this mechanism has not been explored or determined to be sufficient to produce tissue damage in marine mammals [32] Houser, D. S., Howard, R., & Ridgway, S. (2001). Can diving-induced tissue nitrogen supersaturation increase the chance of acoustically driven bubble growth in marine mammals? Revista de biología teórica, 213(2), 183&ndash195. https://doi.org/10.1006/jtbi.2001.2415 [33] National Research Council (U.S.) (Ed.). (2003). Ocean noise and marine mammals. Washington, D.C: National Academies Press. [34] Crum, L. A., Bailey, M. R., Guan, J., Hilmo, P. R., Kargl, S. G., Matula, T. J., & Sapozhnikov, O. A. (2005). Monitoring bubble growth in supersaturated blood and tissue ex vivo and the relevance to marine mammal bioeffects. Acoustics Research Letters Online, 6(3), 214&ndash220. https://doi.org/10.1121/1.1930987 .

Environmental Conditions: Research into the acoustic sources and transmission of sound in areas in which the Greece, Bahamas, Madeira, and Canary Island strandings occurred showed three common characteristics [35] D&rsquoSpain, G. L., D&rsquoAmico, A., & Fromm, D. M. (2006). Properties of the underwater sound fields during some well documented beaked whale mass stranding events. Journal of Cetacean Research and Management, 7(3), 223&ndash238. . First, in each location, there is deep water close to land, such as submarine canyons. Second, the sources transmitted series of sound pulses at depths shallower than 10 m (33 ft) while moving at speeds of 2.6 m/s (5.1 kts) or more. Finally, since sound speed is dependent on water depth and temperature, some of the transmitted sound remained near the surface and decreased in level more slowly than would be the case under other conditions. Whether these acoustic characteristics influenced the probability that beaked whales detected the sounds, increased the effects of the sounds through greater propagation, or were not relevant remains unclear. The fact that there are common and relatively unique ocean characteristics in the areas of these five stranding events means that they may be worth considering, and that avoiding exercises in areas that are similar may help reduce the risk of stranding from future naval sonar activity.

Behavioral Response: Another hypothesis suggests that the strandings may have more to do with a number of reactions and sensitivities of this group of animals, such as disturbances in their foraging areas that cause unique behavioral reactions, rather than a direct physical cause related to sound-induced injury from sonar specifically.

Scientists are investigating this hypothesis with a series of studies of the behavioral responses of beaked whales to the playback of certain sounds. The first two phases took place at the Navy&rsquos Atlantic Undersea Test and Evaluation Center (AUTEC) Range off Andros Islands, Bahamas, and the third phase was in the Mediterranean Sea. The AUTEC Range includes several hydrophone s on the seafloor that can detect vocalizing animals. Scientists also went out in small vessels to attach tags to animals in order to record their dives and movements. A total of 16 acoustic tags were attached to individuals of four cetacean species over the three studies. Significant advances in understanding basic diving and vocal behavior were made and nine controlled exposures were conducted using simulated military, mid-frequency sonar sounds, killer whale calls, and &ldquocontrol&rdquo noise . During the AUTEC studies, researchers found that when tagged Blainville&rsquos beaked whales were exposed to all three sounds during deep foraging dives, they stopped echolocating and slowly ascended while moving away from the sound source [36] Tyack, P. L., Zimmer, W. M. X., Moretti, D., Southall, B. L., Claridge, D. E., Durban, J. W., &hellip Boyd, I. L. (2011). Beaked whales respond to simulated and actual navy sonar. Más uno, 6(3), e17009. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0017009 . The whales reacted to the killer whale calls at much lower sound levels than they did for the sonar and control noise. However, they did not react to the anthropogenic sounds at the same level as they did for sounds of potentially lethal predators.

The next phase is a five year project off southern California. Additional studies are needed to identify whether these initial observations are generally applicable in other circumstances, and to extend studies to previously untested species such as large baleen whales, seals, and sea lions.

Much more scientific research is needed to understand why a relationship in time and location exists between some beaked whale mass strandings and the use of multiple, mid-frequency sonars in critical areas. At present, we still do not have an answer. Science is an evolving process and future work may help us further understand what we are observing.

The content on DOSITS is based on well understood scientific principles, peer-reviewed literature, and high quality sources of scientific data. Independent experts who specialize in underwater acoustics have reviewed the material in this section.


Do Whales Commit Suicide?

Witnessing any dolphin or whale stranding live is a deeply moving experience particularly when you end up accompanying an individual to the end of its life. My stomach still churns remembering the time that I encountered one in Scotland.

But the reasons behind such events remain mysterious. Dolphins and whales can strand together – most recently, ten long-finned pilot whales became stranded on a beach near Calais, seven of which died – but we can’t pinpoint a single reason why this happens. Instead, many different factors appear to be involved.

Some mass strandings are easy to solve, because the individuals involved are similarly sick or injured. In these cases, they strand because they are pushed inshore by currents as they ail and die. Alternatively, they head for shore because they are simply too sick to swim.

Harmful algal blooms, for example, have been linked to mass strandings of whales as far back as the Miocene. Epizootics – disease events among an animal population – are also a common culprit. A morbillivirus (related to our measles virus) outbreak among dolphins in the North Atlantic caused several mass strandings along the US eastern seaboard in 1987 and 1988.

Even Whales Make Mistakes

Accidents happen, too. Naval exercises, which may involve the use of high-powered sonar, have been linked to mass strandings as individuals become confused, or get injured or injure themselves trying to flee. Like human divers who surface too quickly, some even get the bends (decompression sickness).

There are also long-term trends, which are linked to tougher environmental conditions. Perhaps food stocks are low, temperatures are unusually high or low, or pollutants enter the water. Any of these factors could cause the mammals to behave differently.

Some studies also point to features on the coastline and at sea that might disorient whales and dolphins. Finally, even whales and dolphins make mistakes, as in the below video of a killer whale, filmed earlier this year.

It is also worth remembering that many of these species live in social groups. As in human communities, if an individual is affected by any of the factors above, then others travelling with it will also be exposed to the same problems.

An Ocean Mystery

But illness, injury and error aren’t always behind these events. Far more intriguing, it is not uncommon for some strandings to involve healthy animals, seemingly unaffected by any of these problems.

This is particularly true of pilot whale mass strandings, such as the recent Calais event. This has puzzled biologists for centuries: why would a healthy animal put itself in such danger if there is no reason to? Is it possible that they are deliberately harming themselves? Even attempting suicide?

Pilot whales live in matrilineal societies. They spend their lives in schools that are composed of extended families centred around the females – mothers and their daughters are the family focal points.

Based on this social structure, the common assumption has long been that healthy animals strand themselves as an altruistic gesture, that they do so to continue caring for distressed family members. Recent work, however, casts doubt on this analysis, with genetic tests showing that animals stranded close to each other during mass events may not be related after all. Perhaps this isn’t always a family tragedy.

So Why Strand?

The evolution of whales and dolphins is one of the best documented in the animal kingdom. These species evolved from land-based ancestors and share an ancestry with modern ungulates, think 𠇌ows-with-attitude”.

Their invasion of the sea was progressive, and therefore we are left to ponder whether in difficult times, individuals might still instinctively react as if land confers an element of safety.

Regardless of this, however, if injured or sick, these marine mammals will still be able to rest more easily if they can find a shallow area where they can stop moving. And that places them in hazardous situations.

While there are advantages to fleeing to or resting in shallow water, stranding is a messy business. It leads to further injuries, such as cuts and abrasions, as well as internal injuries caused by the unsupported weight of the body on internal organs – their bodies are designed to swim and float, not bear their mass on land. Often, it will lead to death.

We simply don’t know why some apparently healthy whales and dolphins strand themselves. Which begs the question: are they doing it deliberately?

Whales beached at Farewell Split, South Island, New Zealand

The social caring hypothesis still remains the favoured explanation at this stage: these individuals strand to stay in contact with their sick or injured companions, whether relatives or otherwise. What we don’t fully understand are the mechanisms behind this. These can range from simple ‘hardwired’ instincts to complex behaviours, which may allow them to reflect on the needs of other members of their group, even act altruistically. The truth probably lies somewhere in between.

How We Can Help

Thankfully, we have developed good techniques over the past 25 years to assess best strategies to save as many individuals as possible during a mass stranding. This involves a rapid triage process to know which individuals should be refloated first and the identification of the ‘problem’ individuals – those likely to be at the origin of the stranding.

The truth is that individuals will often re-strand and die hours or days after being refloated – doubtless because they were sick or injured in the first place – but some do get away.

We have learned a lot since Aristotle first wondered why these creatures strand together sometimes – and will never stop trying to help them. Establishing exactly why some of them do it, however, still eludes us.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.


Hearing in Cetaceans: From Natural History to Experimental Biology

T. Aran Mooney , . Brian K. Branstetter , in Advances in Marine Biology , 2012

6.2 Advancements in AEPs

As described above, there are many types of studies which address hearing in odontocetes. However, a large proportion of them now involve AEP measurements ( Fig. 4.4 ). AEP is an appealing method because data can be gathered rapidly with minimal or no animal training investment. A complete audiogram can be obtained in an untrained animal in less than 20 min, enabling hearing tests even during situations where time is severely limited ( Nachtigall et al., 2004, 2005 ). Recording times can be dramatically decreased by simultaneously recording responses to multiple frequencies ( Finneran and Houser, 2007 ) and using automated methods of response detection ( Finneran et al., 2007a ).

One advantage of AEP-related methodology has been to opportunistically measure the hearing of stranded animals, thus broadening the number of individuals and species tested ( Ridgway and Carder, 2001 André et al., 2007). Early attempts at recording AEPs from stranded animals were conducted at rehabilitation facilities and produced mixed results ( Ridgway and Carder, 2001 ). The animals tested were large and included a pygmy sperm whale (Kogia breviceps), a grey whale (Eschrichtius robustus) calf, and a neonate sperm whale (Physeter macrocephalus). The response records were somewhat noisy and full audiograms were not acquired, perhaps because the large size of animals reduced signal-to-noise ratios of the AEP ( Szymanski et al., 1999 Houser et al., 2007). However, the study produced novel records, showed the efficacy of the technique, and laid substantial groundwork for future research.

Improvements in methods and equipment between 2001 and 2005 led to successful AEP recordings from a stranded neonate Risso's dolphin (GRAMO. griseus), producing a full audiogram and an estimate of temporal resolution ( Nachtigall et al., 2005 Mooney et al., 2006 ). This animal had sensitive and broadband hearing, discounting suggestions that there may have been permanent auditory damage due to a potential noise-induced stranding event ( Fig. 4.2 ). However, “profound” hearing loss has been found in other stranded odontocetes including pilot whales, bottlenose dolphins, and rough-toothed dolphins ( Mann et al., 2010). The authors speculated that the causes of hearing loss vary and could include congenital defects, chemical contaminants, and normal presbycusis.

A major advance in AEP technology is the development of portable systems which can be applied in field situations ( Ridgway and Carder, 2001 Delory et al., 2007 Taylor et al., 2007 Finneran, 2009 ). The AEP test on the stranded Risso's dolphin involved flying a desktop computer from Hawaii to Portugal and was conducted over 5 days. Since these tests, AEP systems have been reduced in size to laptop-based systems, and audiograms are collected much more rapidly. To date, AEP recordings in the field have been made with catch-and-release procedures on white-beaked dolphins ( Nachtigall et al., 2008 ) and beach-stranded delphinids ( Moore et al., 2011a ), showing promising results despite logistical challenges.

Recently, novel AEP experiments have combined AEPs with morphological studies to address form-and-function questions. Montie et al. (2011) examined the hearing of two stranded pygmy killer whales. They moved electrode locations and created 3D reconstructions of the brain from CT images (Fig. 4.1), while concurrently measuring the amplitude of the ABR waves. Their results provided evidence that the neuroanatomical sources of ABR waves I, IV, and VI were the auditory nerve, inferior colliculus, and the medial geniculate body, respectively. Other studies have combined AEP with CT and MRI to examine the hearing pathways of odontocetes ( Mooney et al., 2011 ). Using a jawphone transducer to present stimuli, Mooney et al. showed that AEP responses can be generated from multiple locations on the head and body. Jawphones placed at the mandibular fat bodies (identified from MRI and CT) tended to produce higher amplitude AEPs, lower thresholds, and faster responses, although this was somewhat frequency dependent ( Fig. 4.3 C). Thus, the head receives and guides sound in multiple ways, confirming earlier findings by Møhl et al. (1999) which mapped the areas of best sensitivity in the bottlenose dolphin head using AEPs and jawphone-presented stimuli. These areas of best sensitivity differ slightly between the few species examined (bottlenose dolphin, beluga, finless porpoise Fig. 4.3 C and D), suggesting that the diverse morphologies found among odontocete species affect how each of them receives sound ( Mooney et al., 2008 ).


Ver el vídeo: POR QUÉ LA GENTE BUENA SE MUERE? - Fernando Sánchez Biodesprogramación (Julio 2022).


Comentarios:

  1. Escorant

    Tu idea será útil

  2. Blaine

    ¿Me he perdido algo?

  3. Picford

    Su sitio web no se muestra muy bien en la ópera, ¡pero todo está bien! ¡Gracias por tus pensamientos inteligentes!

  4. Manus

    muy en desacuerdo con la oración anterior

  5. Adkins

    Lo mismo, sin cesar

  6. Arashisho

    Lo siento, pero esta opción no era adecuada para mí.



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