Чому вчені роблять ультразвукове дослідження 10-футових вагітних акул

Маленька супутникова мітка, розміщена в матці хижака, вискакує разом з дитиною, щоб доставити дуже необхідні дані.

Ханна Веркамп є докторантом морської біології в Університеті штату Арізона. Ця історія спочатку була представлена ​​наРозмова.

Якщо у вас є дитина дошкільного віку або якщо ви стикалися з нею протягом останнього року, ви майже напевно стикалися з Пісня «Baby Shark».. Чомусь здається, що кожна дитина знає цю пісню, але насправді вчені знають про неї дуже мало де і коли народжують акули. Походження цих знаменитих дитинчат акули досі залишається загадкою.

Багато великих знакових видів акул, як-от велика біла акула, акула-молот, блакитна та тигрова акула, щороку долають сотні чи тисячі миль океану. Оскільки вони дуже різноманітні, велика частина життя акул, включаючи їхні репродуктивні звички, залишається таємницею. Вчені намагалися з’ясувати, де і як часто акули спаровуються, тривалість їх вагітності та багато аспектів процесу пологів.

Мені доктор філософії студент, який вивчає екологію та розмноження акул

і я в команді дослідників, які сподіваються відповісти на два важливі питання: де і коли народжують акули?

Потребує інновацій

Донедавна не існувало технології, яка б дала відповідь на ці питання. Але морський біолог Джеймс Суліковскі, професор Університету штату Арізона та мій дослідник, змінив це. За допомогою технологічної компанії він розробив нову супутникову мітку під назвою Birth-Tag Lotek Wireless. Він не має частки в компанії. Використовуючи цю нову супутникову мітку, наша команда працює над тим, щоб з’ясувати, де і коли народжуються тигрові акули і демонструє доказ концепції того, як вчені можуть зробити те саме для інших великих акул видів.

Birth-Tag — це невеликий пристрій у формі яйця, який ми вставляємо в матку вагітної акули, де він залишатиметься бездіяльним і прихованим серед плодів акул протягом усієї вагітності. Цей вид мітки ніколи раніше не використовувався на акулах, але подібні імплантовані мітки десятиліттями з великим успіхом використовувалися для визначення місць народження наземних ссавців, таких як олені. Коли помічена акула-мама народжує, мітка буде викинута разом з дитинчатами та спливе на поверхню моря. Відчуваючи сухе повітря, тег передає своє місцезнаходження супутнику, який проходить повз, а той надсилає це місце та час передачі назад до нашої лабораторії. Щойно ми завантажимо цю інформацію, ми знаємо, де і коли ця акула народилася.

Після багатьох років вдосконалення цієї нової технології ми запустили перший етап дослідження в грудні 2019 року та почали розгортати теги. Після того, як дослідження було схвалено інституційними комітетами з догляду та використання тварин в обох штатах Арізона Університет і Університет Маямі, а також уряд Багамських островів, ми вирішили знайти тигра акули. Для цього наша команда дослідників з Лабораторія збереження акул і риб Суліковського і Програма дослідження та збереження акул в Університеті Маямі під керівництвом морського біолога Ніла Хаммершлага відвідали кришталево чисті води Тайгер-Біч біля острова Великий Багама, щоб позначити тигрових акул.

наука про народження акул
Тигрові акули - великі і могутні хижаки. Підібратися досить близько для перевірки нелегко. Таня Хуперманс

Зблизька з вершинним хижаком

Tiger Beach - це гаряча точка для самок акул багатьох різних етапах життя, включаючи великих вагітних особин. Можливо, ці вагітні самки збираються в теплих спокійних водах Тайгер-Біч, щоб знайти притулок і прискорити свою вагітність.

Велика кількість вагітних акул на цій невеликій території значно полегшує пошук акул, але насправді зловити та доставити до човна акулу розміром понад 10 футів – непросте завдання. Ми ловимо акул за допомогою барабанних ліній, і може знадобитися кілька годин, щоб безпечно зловити, затягнути вручну та закріпити одну з цих могутніх істот біля човна.

Зловивши самку тигрової акули, ми спочатку кілька разів вимірюємо її довжину та обхват, щоб отримати уявлення про її загальний стан здоров’я та визначити, чи вона статевозріла. Потім ми перевіряємо сліди укусів, які свідчать про нещодавнє спаровування.

Після того, як ми зберемо цю базову інформацію, ми обертаємо її догори ногами, щоб спонукати її в трансовий стан, який називається тонічну нерухомість. Це природний рефлекс у багатьох акул, який викликає стан фізичної бездіяльності. Це зберігає могутню акулу спокійною та нерухомою під час найцікавішої частини роботи, тієї частини, де мій досвід вступає в дію: перевірки вагітності.

наука про народження акул
Не дуже рутинне УЗД. Таня Хуперманс

Хтось очікує

Подібно до ультразвуку, який використовують для людей, ми використовуємо мобільний ультразвуковий апарат, щоб визначити, чи чекає акула. Я одягаю захисні окуляри, які дозволяють мені бачити все, що бачить ультразвук, нахиляюся через борт човна та кладу зонд на черевце перевернутої акули. Зображення зазвичай спочатку розпливчасте, коли вода бризкає на акулу та піднімається на човен. Команда тримає акулу нерухомо, поки я повільно проводжу зонд уздовж її живота. Потім, якщо вона вагітна, відбувається щось магічне.

Перед моїми очима постають звивисті дитинчата тигрової акули, до 40 з яких тісно зібрані в утробі матері. Зображення також з’являється на екрані, який тримає інший член команди на човні, і всі аплодують, збираючись навколо, щоб зазирнути в таємний світ ненароджених акул. Ми підглядаємо за ними, коли вони качають рідину через свої зябра, що все ще розвиваються, і з благоговінням спостерігаємо, як вони ворушаться, блаженно не підозрюючи, що поза межами світу відбувається щось надзвичайне. Коли ми отримаємо достатньо даних про приблизний розмір потомства, що дає нам уявлення про те, наскільки далеко триває вагітність, настав час позначити акулу-маму.

Коли я тримаю зонд настільки нерухомо, наскільки це можливо, щоб візуально бачити внутрішню анатомію акули, доктор Суліковскі бере Birth-Tag і використовує спеціально розроблений аплікатор для обережного введення його в матку через сечостатеві органи. відкриття. Операція не потрібна, процедура мічення завершується за лічені хвилини. Коли мітка опиниться всередині матки, ми повертаємо акулу вертикально, щоб розбудити її та відпустити назад у відкритий океан. Я сповнений надії, спостерігаючи, як вона граціозно пливе геть, щоб продовжити свою вагітність, із прихованою міткою народження, захованою серед її ненародженого потомства.

наука про народження акул
Щасливий здоровий малюк - бажане явище для будь-якої матері. Джеймс Суліковскі

Розгадка таємниці

У грудні минулого року ми застосували перші Birth-Tags до трьох вагітних тигрових акул. Для тигрових акул вважається, що вагітність триває 12-16 місяців, але дослідники мають мало достовірних даних. Оскільки ці помічені акули коливаються від нещодавно злучених до середини вагітності, додатковим плюсом цього дослідження є те, що воно може допомогти уточнити оцінки тривалості вагітності цього виду.

Хоча ми працюємо на Багамах, a заповідник акул де заборонено вбивати акул, тигрових акул інтенсивно мігрують. Таким чином, кожна помічена акула, швидше за все, проводитиме час за межами Багамських островів у незахищених водах, де їй доведеться обережно орієнтуватися, щоб уникнути взаємодії з рибальським спорядженням. Вважаються тигрові акули майже під загрозою Міжнародним союзом охорони природи, і їхня популяція зараз скорочується. Дані, які ми отримуємо в результаті першого раунду тегів, дадуть нам і політикам інформацію, яка може керувати майбутнім захистом цього виду.

Наразі ми очікуємо на сповіщення від нашого Інтернету Супутникова система ARGOS який сповістить нас, що одна з наших акул народила. Коли це станеться, ми першими в світі дізнаємося, майже в реальному часі, де і коли народжуються тигрові акули.

Існує багато видів акул під загрозою зникнення, і розуміння їх репродуктивних циклів є ключовим для ефективного збереження цих екологічно важливих і прекрасних створінь. Використовуючи Birth-Tag, ми знаходимося на порозі розкриття цієї інформації про тигрових акул і, сподіваюся, покажемо, що це можна зробити для багатьох інших видів.

Ми плануємо майбутні експедиції, щоб розгорнути ще багато міток народження, але наразі нам просто доведеться продовжувати співати пісня «Baby Shark», поки ми терпляче чекаємо нашого першого погляду на приватне життя цих неймовірних істоти.

Розмова

Остання публікація в блозі

Прорив нанорозмірного інфрачервоного детектора може збільшити потужність супутникових зображень у 20 разів
September 04, 2023

Дослідники з Політехнічного інституту Ренселера перетворили лист нанотонкого золота на те, що може стати наступним великим досягненням... Дослідни...

Натовпи бактерій обертають шестерні, які в мільйон разів перевищують їх розмір
September 04, 2023

Дослідники сподіваються, що бактерії можуть підштовхнути розвиток гібридних біомеханічних систем. Муш, малесенькі раби, муш!. Аргонська національн...

GPS дає вказівки, але що це забирає?
September 04, 2023

Автор: М. Р. О’Коннор | Опубліковано 30 квітня 2019 р. о 16:00 за східним часом Нижче наведено уривок із нової книги М. Р. О’Коннора «Пошук шляхі...