Косатки в Антарктиде, как показано на фото, часто имеют жёлтую окраску из-за скопления диатомовых водорослей на их коже. Это свидетельствует о том, что они не сбрасывают кожу в холодных водах. Изображение было получено Джоном Дурбаном (NOAA Fisheries) и Холли Фернбах (SR3) с помощью дистанционно управляемого гексакоптера на высоте 30 метров в соответствии с исследовательским разрешением NMFS 19091 и разрешением Закона об охране Антарктики 2017-029. Фото: Джон Дурбан/NOAA Fisheries и Холли Фернбах/SR3

Впервые предположение о том, что линька кожи может стимулировать миграцию на большие расстояния у всех китов, которые кормятся в холодных водах, было выдвинуто в отношении косаток.

Киты совершают одни из самых длинных миграций в мире, проплывая тысячи километров за многие месяцы, чтобы размножаться в тропиках. Вопрос в том, зачем они это делают — чтобы найти пищу или чтобы родить потомство?

В научной статье, опубликованной в журнале Marine Mammal Science, учёные предполагают, что киты, добывающие пищу в полярных водах, мигрируют в низкие широты, чтобы сохранить здоровье своей кожи.

«Я думаю, что люди не уделяют должного внимания линьке китов, но это важная физиологическая потребность, которую можно удовлетворить, мигрируя в более тёплые воды», — сказал Роберт Питман, ведущий автор новой статьи и морской эколог из Института морских млекопитающих при Университете штата Орегон. Ранее он работал в NOAA Юго-Западном научно-исследовательском центре рыболовства в Ла-Хойе, Калифорния.

Более века назад китобои заметили, что большинство китов, добывающих пищу в высоких широтах, мигрируют в тропики для размножения. Ученые так и не пришли к единому мнению о причинах этого. Из-за своих размеров крупные киты должны быть способны успешно рожать в холодных полярных водах. Из-за ограниченных возможностей для кормежки в тропиках большинство китов голодают во время своих многомесячных миграций.

Так зачем же утруждаться?

Тёплая вода ускоряет линьку

Все птицы и млекопитающие регулярно сбрасывают кожу, шерсть или перья в процессе, известном как линька. Питман и его соавторы предполагают, что киты, добывающие пищу в ледяных водах Антарктиды, сохраняют тепло тела, перенаправляя кровоток от кожи. Это замедляет регенерацию клеток кожи и останавливает её естественное отшелушивание.

Миграция в более тёплые воды позволила бы китам восстановить кожный метаболизм и линять в среде, которая не отнимает у них тепло. Авторы предполагают, что именно это и является причиной их миграции.

Косатка, на которую надели радиомаяк у Антарктического полуострова, мигрировала на север, в более тёплые воды, а затем вернулась в тот же район — и всё это за 39 дней. Цвета отражают температуру поверхности моря: оранжевый и красный — самые тёплые. Источник: NOAA Fisheries/Marine Mammal Science

Два ведущих автора исследования впервые предположили в 2011 году, что причиной миграции некоторых антарктических косаток может быть линька кожи. На основании новых данных они теперь предполагают, что это относится ко всем антарктическим косаткам и, возможно, ко всем китам, которые мигрируют в тропики.

Соавторами статьи являются ученые из NOAA Fisheries; Агентства по реагированию, реабилитации и исследованиям в области жизни морских котиков; и Итальянского национального института охраны окружающей среды и научных исследований.

За восемь лет учёные установили на косаток 62 спутниковых маячка. Они обнаружили, что все четыре вида косаток, которые кормятся в холодных водах Антарктики, мигрируют на расстояние до 11 000 километров (почти 7000 миль) в обе стороны. Большинство миграций были быстрыми, безостановочными и в основном проходили строго на север и обратно. Одна косатка совершила две такие миграции за 5,5 месяцев. Исследователи также сфотографировали новорождённых детёнышей косаток в Антарктике, что указывает на то, что китам не нужно мигрировать в более тёплые воды, чтобы родить.

Они предполагают, что более крупные киты, которые мигрируют в тропики для линьки, возможно, начали рожать в тех же тёплых водах. «Вместо того чтобы мигрировать в тропики или субтропики для выведения потомства, киты могут отправляться в тёплые воды для ухода за кожей и, возможно, находить более адаптивным рожать там своих детёнышей», — пишут учёные. Тёплая вода может ускорить рост детёнышей в среде, где гораздо меньше косаток — их главных хищников.

Как и у людей, у китов и дельфинов постоянно происходит обновление клеток кожи. Ученые заметили, что у китов в холодных водах Антарктики кожа часто покрыта толстой желтой пленкой из микроскопических диатомовых водорослей. Это указывает на то, что у них не происходит обычной «самоочищающейся» линьки.

Первые китобои называли синих китов с толстым слоем диатомовых водорослей на белом брюхе «серыми». Они также предполагали, что киты без диатомовых водорослей, скорее всего, недавно приплыли из тропиков. Когда киты сбрасывают кожу, они избавляются и от диатомовых водорослей.

Линька избавляет от вредных бактерий

Недавние исследования показали, что на коже антарктических косаток в больших количествах могут скапливаться потенциально опасные бактерии.

«По сути, в продуктивных водах Антарктики настолько хорошо кормятся, что относительно небольшая теплокровная косатка выработала удивительное миграционное поведение. Это позволяет ей использовать эти ресурсы и при этом сохранять здоровье кожи», — сказал Джон Дурбан, соавтор исследования, ранее работавший в научном центре, а теперь занимающий должность старшего научного сотрудника в SEA Inc.

Другой пример: известно, что летом белухи в Арктике собираются в устьях рек. Вода там теплее, свежее и мельче, чем в их обычной среде обитания. Сначала учёные предположили, что они собираются там, чтобы родить, а более высокая температура способствует выживанию детёнышей.

Оказалось, что белухи не приносят потомство и не кормятся в устьях рек, а приходят туда для линьки. В более раннем исследовании охотник-инуит отметил, что «белухи приходят в реки, чтобы согреться. И, как тюлени, они сбрасывают кожу. Они линяют в тёплой воде».

Долгое время считалось, что годовой (а не непрерывный) цикл линьки белухи уникален среди китообразных. Но если киты мигрируют в тропики для линьки, то годовая линька «может оказаться нормой для всех китообразных, обитающих в высоких широтах», пишут авторы.

С точки зрения биомассы киты совершают самые масштабные ежегодные миграции на Земле. Они перемещают миллионы тонн животных на тысячи километров, оказывая значительное влияние на местные экосистемы, говорят учёные. Они также призывают к дальнейшему изучению их гипотезы путём оценки роста кожи мигрирующих и немигрирующих китов в высоких и низких широтах в течение года.

Ссылка: «Кожа в игре: линька эпидермиса как фактор миграции китов на большие расстояния» Роберта Л. Питмана, Джона У. Дурбана, Тревора Джойса, Холли Фернбах, Симоны Панигады и Джанкарло Лауриано, 19 декабря 2019 г., Marine Mammal Science. DOI: 10.1111/mms.12661

Примечание: верхнее изображение было получено Джоном Дурбаном (NOAA Fisheries) и Холли Фернбах (SR3) с помощью дистанционно управляемого гексакоптера на высоте 30 метров в соответствии с исследовательским разрешением NMFS 19091 и разрешением Закона об охране Антарктики 2017-029.