Кит фекалий , тем экскременты из китов , играет важную роль в экологии из океанов , [1] и киты были названы как «морскими инженеры экосистем». Азот, выделяемый китообразными, и хелат железа являются значительным преимуществом для морской пищевой цепи в дополнение к улавливанию углерода в течение длительных периодов времени. Китовые фекалии могут дать информацию по ряду аспектов здоровья, естественного происхождения и экологии животного или группы животных, поскольку они содержат ДНК, гормоны, токсины и другие химические вещества.
Помимо фекалий, пищеварительная система кашалотов производит серую амбру - твердое, восковидное, легковоспламеняющееся вещество тускло-серого или черноватого цвета, которое можно найти плавающим в море или выброшенным на берег. [2]
Описание [ править ]
| Часть серии о |
| Углеродный цикл |
|---|
 |
Киты выделяют шлейфы жидких фекалий, которые являются хлопьевидными по своей природе, т. Е. Состоящими из «рыхлого скопления частиц, пушистых или шерстяных по своей природе». [1] [3] Фекалии могут содержать непереваренные твердые предметы, например, клювы кальмаров . [4] Фекалии могут выбрасываться под воду, но выходят на поверхность и плавают до тех пор, пока не рассоединятся. [1] Метеоризм был зарегистрирован у китов. [4] Кал китов, питающихся крилем, имеет красный цвет, потому что криль богат железом. [4]
Экологическое значение [ править ]
- Бриана Абрамс [5]
Китообразные - важный источник азота . Исследование, проведенное в заливе Мэн, экстраполированное на основе современных уровней рециркуляции азота в море из-за морских млекопитающих , таких как китообразные и тюлени , до появления промышленной выбраковки, оценивающее прежний уровень в три раза по сравнению с поставкой азота, зафиксированного из атмосферы . Даже сегодня, несмотря на сокращение популяций морских млекопитающих и увеличение поглощения азота из атмосферы и загрязнение азотом, локальное скопление морских млекопитающих играет важную роль в поддержании продуктивности в регионах, которые они часто посещают. [6] Обогащение заключается не только в первичной продуктивности, но и во вторичной продуктивности в виде численности популяций рыб. [1]
В исследовании предполагается, что киты чаще испражняются в верхней части толщи воды, которую они часто посещают, чтобы дышать; кроме того, кал имеет тенденцию плавать. Киты питаются на более глубоких уровнях океана, где водится криль. [6] Фекальное действие китов, таким образом, меняет обычный поток питательных веществ « биологического насоса » океана из-за нисходящего потока « морского снега » и другого детрита с поверхности на дно. Это явление получило название «китовый насос». [1]
Исследование в заливе Мэн также показало, что представление о китах и других морских млекопитающих как о конкурентах в рыболовстве, поддерживаемое некоторыми странами, неверно, поскольку киты играют жизненно важную роль в поддержании продуктивности фитопланктона и, следовательно, рыбы. Уничтожение популяций морских млекопитающих угрожает снабжению питательными веществами и продуктивности рыболовных угодий. [1]
Кроме того, фекалии китов, питающихся крилем, богаты железом . [4] Выделение железа из китовых фекалий способствует росту фитопланктона в море [4], что не только приносит пользу морской пищевой цепи , но и связывает углерод в течение длительных периодов времени. [4] Когда фитопланктон, который не потребляется в течение своей жизни, погибает, он опускается через эвфотическую зону и оседает в морских глубинах. Фитопланктон улавливает около 2 миллиардов тонн углекислого газа в океан каждый год, в результате чего океан становится стоком углекислого газа, в котором, по оценкам, находится 90% всего поглощенного углерода. [7]Южный океан является одним из крупнейших ареалов фитопланктона и богат питательными веществами с точки зрения фосфатов, нитратов и силикатов, но в то же время страдает дефицитом железа. [8] Увеличение количества питательного железа приводит к цветению фитопланктона. Китовые фекалии до 10 миллионов раз богаче железом, чем окружающая морская вода, и играют жизненно важную роль в обеспечении железа, необходимого для поддержания биомассы фитопланктона на Земле. [8] Дефекация железа у 12 000 особей популяции кашалотов в Южном океане приводит к улавливанию 200 000 тонн атмосферного углерода в год. [8]
Изучение Южного океана показало, что киты не только рециркулируют концентрации железа, жизненно важные для фитопланктона, но также формируют, наряду с крилем, основным источником секвестрированного железа в океане, до 24% железа, содержащегося в поверхностных водах южных районов. Океан. Киты являются частью контура положительной обратной связи, и, если популяциям китов будет позволено восстановиться в Южном океане, повысится продуктивность фитопланктона, поскольку через систему рециркулирует большее количество железа. [9]
Соответственно, китов называют «инженерами морских экосистем». [10]
Исследование, проведенное на архипелаге Фернандо-де-Норонья в юго-западной части Атлантического океана , показало, что фекалии и рвота дельфинов- спиннеров ( Stenella longirostris ) являются частью рациона двенадцати видов рифовых рыб из семи разных семейств. Самым плодовитым потребителем был черный дургон ( Melichthys niger ), который мог даже различать позы, которые дельфины принимали перед опорожнением, и готовился к эффективному кормлению. Все эти виды рыб, питающихся субпродуктами, зарегистрированы как поедатели планктона, и считается, что этот тип питания может означать изменение их обычного рациона, то есть дрейфующего планктона. [11]
Киты, наряду с другими крупными животными, играют важную роль в переносе питательных веществ в глобальных экологических циклах. Сокращение популяции китов и других крупных животных серьезно повлияло на эффективность насосных механизмов, переносящих питательные вещества из морских глубин на континентальные шельфы. [12]
Китовые фекалии как индикаторы здоровья и экологии [ править ]
| Разновидность | Азот выводится из организма (кг / день) | |
|---|---|---|
| Усатые киты | ||
| Кит | 15,9 | |
| Горбатый кит | 9,42 | |
| Плавник кита | 15.0 | |
| Сэй кит | 8,32 | |
| Малый полосатик | 2,94 | |
| Зубчатые киты | ||
| Кит-пилот | 0,036 | |
| Атлантический белобокий дельфин | 0,15 | |
| Дельфин обыкновенный | 0,09 | |
| Морская свинья | 0,05 | |
Фекалии китов содержат ДНК, гормоны, токсины и другие химические вещества, которые могут дать информацию по ряду аспектов здоровья, естественного происхождения и экологии данного животного. Фекалии также предоставили информацию о бактериях, присутствующих в желудочно-кишечном тракте китов и дельфинов.
Индикатор состава диеты [ править ]
В исследовании 2016 года использовался анализ фекалий диких косаток, которые провели летний сезон в море Салиш , для количественной оценки видов добычи. Анализ соответствовал более ранним оценкам, основанным на останках наземных жертв. Исследование показало, что лососевые составляют более 98,6% идентифицированных генетических последовательностей, причем виды чавычи и кижуча являются наиболее важными видами добычи. [13]
Как индикатор убыли населения [ править ]
Опубликованное в 2012 году исследование о воздействии перелова и морского судоходства на дикую популяцию южных косаток западного побережья Северной Америки было основано на химическом анализе образцов фекалий косаток. Исследование было направлено на выяснение причин упадка косаток, для которых были выдвинуты три гипотезы: беспокойство на лодках и кораблях, недостаток пищи и долгосрочное воздействие токсинов, которые накапливаются в китовом жире, а именно ДДТ, ПБДТ и ПХБ. [14]
Образцы фекалий косатки были обнаружены с помощью обученной собаки-корректировщика, черного лабрадора-ретривера по кличке «Такер» от фирмы Conservation Canines . Собака могла обнаружить свежий помет косаток, плывя в лодке на 200–400 метров (от 660 до 1310 футов) за стайкой косаток. Собранные образцы фекалий были проверены на наличие и количество ДНК , а также на стресс, пищевые и репродуктивные гормоны и токсины, такие как конгенеры PBDE , PCB и DDT . [15]
Образцы фекалий были проанализированы с течением времени и были связаны с плотностью в лодке с течением времени и количеством чавычи реки Фрейзер, основной составляющей рациона косатки в этих регионах. Плотность лодок и численность лосося во времени оценивались независимо. [15] Глюкокортикоиды у косаток повышаются, когда животное сталкивается с психологическим напряжением или голодом. Исследование показало, что добыча максимальна в августе, в это время наибольшее количество лодок. Напротив, наличие лосося было минимальным поздней осенью, когда уровень судоходства был также минимальным. Уровни глюкокортикоидов были самыми высокими осенью, когда была нехватка добычи, и максимальными в августе в разгар доступности пищи. [15]
Точно так же гормоны щитовидной железы связаны со стрессом, связанным с питанием, позволяя животным снижать скорость метаболизма, чтобы лучше сохранять сокращающееся питание. Южные косатки прибывают в исследуемый район весной после того, как поели лососей во время нереста ранней весной в других реках, когда у них самый высокий уровень гормонов щитовидной железы. Уровни гормонов снижаются, когда животные прибывают в исследуемый район, выходят на плато во время доступности рыбы и далее снижаются в период дефицита питательных веществ. [15]На момент публикации исследования анализ токсинов продолжался. На сегодняшний день обнаружено, что присутствие конгенеров трех токсинов в китовых фекалиях пропорционально уровням этих химических веществ, измеренным в образцах плоти косатки во время биопсии. Результаты показывают, что восстановление численности и качества доступной добычи является важной первой мерой для восстановления популяций косаток в исследуемой области. [15]
Индикатор биоразнообразия [ править ]
Анализ кала двух видов дельфинов и одного кита привел к открытию нового вида Helicobacter , а именно Helicobacter cetorum , бактерии, связанные с клиническими симптомами и гастритом у китообразных. [16]
См. Также [ править ]
- Амбра
Ссылки [ править ]
- ^ Б с д е е Браун, Джошуа Е. (12 окт 2010). «Китовые фекалии поднимают здоровье океана» . Science Daily . Проверено 18 августа 2014 .
- ^ "Серая амбра" . Британская энциклопедия (онлайн) . Проверено 11 апреля 2019 .
- ^ Кейм Brandon (9 августа 2012). «Скрытая сила китового корма» . Проводной . Проверено 21 августа 2014 .
- ^ a b c d e f Робинсон, Сара (12 декабря 2012 г.). «Все какают - даже киты» . DiscoveryNews . Проверено 21 авг 2014 .
- ^ Abrahms, Бриана (1 июня 2012). «Важность китовых фекалий: интервью с Джо Романом» . Сохранение связей . Проверено 14 апреля 2015 года .
- ^ a b c Роман, Дж. и Маккарти, Дж. Дж. (2010). «Китовый насос: морские млекопитающие повышают первичную продуктивность в прибрежном бассейне» . PLOS ONE . 5 (10): e13255. Bibcode : 2010PLoSO ... 513255R . DOI : 10.1371 / journal.pone.0013255 . PMC 2952594 . PMID 20949007 . e13255. CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ↑ Кэмпбелл, Майк (22 июня 2011 г.). «Роль морского планктона в связывании углерода» . EarthTimes . Проверено 22 августа 2014 .
- ^ a b c Ратнараджа, Лавения; Боуи, Эндрю и Ходжсон-Джонсон, Инди (11 августа 2014 г.). «Дно вверху: как китовые фекалии помогают кормить океан» . Уведомление о науке . Проверено 22 августа 2014 .
- ^ Никол, Стивен; Боуи, Эндрю; Джарман, Саймон; Ланнузель, Дельфина; Майнерс, Клаус М и Ван Дер Мерве, Пирс (июнь 2010 г.). «Удобрение железа в Южном океане усатыми китами и антарктическим крилем». Рыба и рыболовство . 11 (2): 203–209. DOI : 10.1111 / j.1467-2979.2010.00356.x .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Роман, Джо; Эстес, Джеймс А .; Мориссетт, Лайн; Смит, Крейг; Коста, Даниэль; Маккарти, Джеймс; Нация, JB; Николь, Стивен; Першинг, Эндрю и Сметачек, Виктор (2014). «Киты как инженеры морских экосистем» . Границы экологии и окружающей среды . 12 (7): 377–385. DOI : 10.1890 / 130220 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Сазима, Иван; Сазима, Кристина и Сильва, Хосе Мартинс (2003). «Соединение субпродуктов китообразных: фекалии и рвоты дельфинов-спиннеров как источник пищи для рифовых рыб» . Вестник морских наук (аннотация). Майами. 72 (1) . Проверено 26 апреля 2015 года .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Кристофер Е. Даути, Джо Роман, Сорен Faurby, Адам Вольф, Alifa Хак, Элизабет С. Беккер, Yadvinder Malhi, Джон Б. Даннинг младший, и Йенс-Кристиан Svenning. Глобальный перенос питательных веществ в мире гигантов. PNAS, 26 октября 2015 г. DOI: 10.1073 / pnas.1502549112
- ^ Крокер, Дэниел Э; Форд, Майкл Дж .; Хемпельманн, Дженнифер; Хэнсон, М. Брэдли; Эйрес, Кэтрин Л .; Бэрд, Робин В .; Эммонс, Кэндис К .; Лундин, Джессика I .; Schorr, Gregory S .; Вассер, Сэмюэл К .; Парк, Линда К. (2016). «Оценка рациона популяции косаток (Orcinus orca) с использованием секвенирующего анализа ДНК из фекалий» . PLOS ONE . 11 (1): e0144956. Bibcode : 2016PLoSO..1144956F . DOI : 10.1371 / journal.pone.0144956 . ISSN 1932-6203 . PMC 4703337 . PMID 26735849 .
- ^ Эйрес, Кэтрин L .; Ребекка К. Бут; Дженнифер А. Хемпельманн; Кари Л. Коски; Кэндис К. Эммонс; Робин В. Бэрд; Келли Балкомб-Барток; М. Брэдли Хэнсон; Майкл Дж. Форд и Сэмюэл К. Вассер (2012). «Определение воздействия недостаточного движения добычи и судов на находящуюся под угрозой исчезновения популяцию косаток (Orcinus orca)» . PLOS ONE . 7 (6): e36842. Bibcode : 2012PLoSO ... 736842A . DOI : 10.1371 / journal.pone.0036842 . PMC 3368900 . PMID 22701560 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ a b c d e "Причины упадка среди южных косаток: обзор исследований" . Центр природоохранной биологии . Вашингтонский университет, Сиэтл . Проверено 10 апреля 2015 года .
- ^ Харпер, Клаудия G .; Whary, Mark T .; Ян Фэн; Rhinehart, Howard L .; Wells, Randall S .; Шилу Сюй; Тейлор, Нэнси С .; И Фокс, Джеймс Г. (июль 2003 г.). «Сравнение методов диагностики инфекции Helicobacter cetorum у диких атлантических афалин ( Tursiops truncatus )» . Журнал клинической микробиологии . 41 (7): 2842–2848. DOI : 10.1128 / JCM.41.7.2842-2848.2003 . PMC 165289 . PMID 12843010 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
Внешние ссылки [ править ]
- 8-летний ребенок, обнаруживший кусок китового фекала стоимостью 65 000 долларов
