Нехватка продовольствия, океанский шум и продолжающееся загрязнение ПХБ представляют серьезную угрозу для косаток.
Они живут общительными группами и могут охотиться группами, иногда работая в тандеме, создавая волны, которые сбрасывают несчастную добычу с плавучего льда. Сообразительные косатки с их пятнистой двухцветной плотью и богатой семейной жизнью пережили массовые убийства, были пойманы сетями и лассо, а также доставлены на грузовиках и по воздуху в морские тематические парки.
Но новое исследование, опубликованное в журнале Science, предполагает, что более половины популяций косаток в мире могут столкнуться с полным исчезновением через 30-50 лет из-за набора токсичных химических веществ, которые уже запрещены во всем мире.
Долгоживущие полихлорированные бифенилы, или ПХД, представляют собой органические соединения, когда-то использовавшиеся в конденсаторах, масляных красках и охлаждающих жидкостях, пока они не были признаны настолько опасными, что их производство было запрещено в США и других странах в 1970-х и 1980-х годах.. Тем не менее сегодня косатки в северном полушарии являются одними из самых загрязненных животных на Земле.
Даже сейчас считается, что ПХБ изменяют поведение косаток, повреждают их иммунную систему и наносят такой вред репродукции, что исследователи подозревают, что многие семьи косаток (технически дельфинов) могут не выжить в ближайшие несколько десятилетий.
«Группа химических веществ, которые, как мы считали, больше не представляют угрозы, по-прежнему присутствует в концентрациях, которые будут по-прежнему представлять значительный риск», - говорит ведущий автор исследования Жан-Пьер Дефорж из Центра арктических исследований Орхусского университета в Дании..
Дефорж назвал результаты «пугающими» - отчасти потому, что ПХБ - лишь одна из нескольких угроз, с которыми сталкиваются косатки, часто даже не доминирующая.
ПХД накапливаются в Top Predator
Хотя количество ПХБ первоначально уменьшилось после того, как мир прекратил их производство, в последние годы уровни содержания в окружающей среде оставались относительно постоянными. Отчасти это связано с тем, что эти соединения все еще встречаются в устаревших продуктах, таких как трансформаторы, кабельная изоляция и некоторые корабельные краски. Восемьдесят процентов мировых запасов ПХД еще не уничтожены.
Кроме того, ПХД медленно распадаются и притягиваются к молекулам живых животных, поэтому они проникли в пищевую сеть. Косатки - высший хищник: они сидят на вершине пищевой сети, едят рыбу, тюленей, морских львов, акул или китов, и у них нет естественных хищников. Так что канцерогены накапливаются в их жире.
Косатки обитают от Бразилии до Средиземного моря и от Арктики до Антарктиды. В отличие от многих наземных хищников, таких как белые медведи, косатки с трудом избавляются от ПХБ. Некоторые косатки в настоящее время несут в 25 раз больше ПХД, чем показано в количествах, влияющих на фертильность. Матери передают загрязняющие вещества даже во время родов или с грудным молоком.
" Судя по множеству данных, полученных в результате нескольких десятилетий исследований, ПХБ остаются загрязнителем номер один в верхней части пищевой цепочки для диких животных в северном полушарии", - говорит Питер Росс, один из Desforges. соавторы и токсиколог морских млекопитающих из Ocean Wise, исследовательского подразделения Ванкуверского аквариума в Британской Колумбии.
Зная об этом, Дефорж и его коллеги провели исследование ПХД у 351 косатки со всего мира, создав самую обширную базу данных такого рода. Они использовали тенденции роста населения и риски, связанные с конкретными уровнями ПХБ, для прогнозирования выживаемости в течение столетия воздействия.
Они обнаружили, что 10 из 19 изученных ими популяций уже находятся в состоянии упадка, и что воздействие ПХД со временем привело к уменьшению количества животных. Особенно сильно пострадали косатки, живущие вблизи промышленных районов вокруг Гибралтарского пролива и Соединенного Королевства, где, как считается, осталось менее 10 особей. Также в зоне риска находились популяции в Японии, на Гавайях и в северо-восточной части Тихого океана, которые, как правило, питаются морскими млекопитающими, которые сами по себе богаты ПХБ. Население в высоких широтах - вокруг Исландии, Норвегии и на полюсах - имеет минимальное загрязнение и подвергается гораздо меньшему риску.
Исследователи признают ограничения исследования. Он основан на компьютерном моделировании, а воздействие на косаток экстраполировано на основе исследований других животных.
«Это отличное упражнение, но вы должны относиться к нему с недоверием», - говорит Джеймс Мидор, экотоксиколог из Северо-западного научного центра рыболовства NOAA, который не участвовал в исследовании.
Но даже Меадор называет результаты «тревожным звонком», потому что ПХД только усугубляет другие проблемы с косатками.
Взаимодействие нескольких угроз
Чтобы понять как, достаточно взглянуть на Тихоокеанский Северо-Запад и Пьюджет-Саунд, в нескольких милях от офиса Миадора в Сиэтле.
Находящиеся под угрозой исчезновения южные косатки, питающиеся рыбой, являются наиболее изученными косатками в мире. Используя фотокниги и уникальные маркировки, исследователи могут идентифицировать каждого человека и проследить родословную до одной из трех групп, известных как J, K и L.
Хотя исследование Дефоржа показало, что риск ПХД для этих косаток был умеренным, эта популяция, которая, как считается, насчитывала несколько сотен в 19 веке, сейчас сократилась до 74 особей. Угроза настолько велика, что губернатор Вашингтона летом создала оперативную группу по чрезвычайным ситуациям, чтобы предотвратить кризис вымирания.
И у косаток такая сложная эмоциональная жизнь, что проблемы этих городских косаток часто довольно публичны - и их трудно наблюдать.
Этим летом J35, 20-летняя косатка по прозвищу Талекуа, потеряла детеныша через полчаса после родов и в течение 17 дней толкала свое мертвое потомство головой. В итоге она проплыла более 1000 миль.
В то время как мир следил за ритуалом горя этого животного, ученые следили за другой косаткой, трехлетней J50, которая медленно умирала от голода. Ученые дали ей антибиотики и использовали перевернутую чашку Петри, прикрепленную к длинному шесту, чтобы взять образцы дыхания из ее дыхала. Местные племенные группы измельчали лосося и пытались ее накормить. В конце концов она исчезла в середине сентября.
А на этой неделе эксперты сфотографировали еще одно животное, K25, которое явно сильно похудело.
Хотя по крайней мере трое животных в этой популяции в настоящее время беременны, ни один из южных кит-резидентов не смог успешно сохранить детеныша в течение нескольких лет. Согласно прошлогоднему исследованию, с 2008 по 2014 год ученые, используя нюхающего какашки черного лабрадора по кличке Такер, отслеживали фекалии китов и использовали их, чтобы показать, что почти 70 процентов всех известных беременностей были неудачными.
«Сейчас мы находимся на самом низком уровне за последние 30 лет», - говорит Линн Барре, координатор NOAA по спасению косаток.
Хотя многие факторы способствуют снижению, три из них являются ключевыми. Во-первых, в отличие от других косаток, питающихся тюленями или морскими львами, южные жители питаются почти исключительно чавычей. Но численность чавычи уже много лет находится в резком упадке, а косаткам ежедневно нужны сотни фунтов рыбы. В то же время шум лодок затрудняет эхолокацию, так как косаткам приходится искать еду подальше от берега.
А когда киты голодны и усердно работают, они метаболизируют жир, выделяя ПХБ и другие токсичные химические вещества из жира в кровоток. Там загрязняющие вещества могут повредить иммунную систему, увеличивая риск заболевания. Он может значительно снизить фертильность или действовать как нейротоксин, потенциально дезориентируя китов, что еще больше усложняет охоту за едой. И по мере того, как голодающие киты становятся значительно меньше, процент ПХД в их телах увеличивается, что усиливает воздействие.
«Все эти множественные угрозы взаимодействуют», - говорит Барре.
Другие группы риска
Касатки могут жить столько же, сколько и люди, а это означает, что некоторые из них, живущие сегодня, жили в период расцвета использования ПХД во время и после Второй мировой войны. И это загрязняющие вещества медленного действия, а это означает, что взрослые все еще могут видеть воздействие воздействия на телят или в период внутриутробного развития.
Это означает, что даже люди, которые кажутся здоровыми, на самом деле могут подвергаться риску, говорит Росс.
В то время как численность постоянных китов в Пьюджет-Саунд резко падает, близлежащие киты, которые питаются тюленями и морскими львами, остаются стабильными, даже несмотря на то, что их уровни ПХБ часто выше. Численность косаток в Канаде и на Аляске действительно увеличивается.
Но поскольку ПХД могут влиять почти на все физиологические функции, «иногда цифры не говорят с ясностью», - говорит Росс.
Например, в конце 1980-х годов обыкновенный тюлень в Европе восстанавливал свою численность после значительного сокращения использования ПХД и пестицидов в 1960-х годах. Но вскоре после того, как правительственные чиновники объявили о завершении кризиса, более половины тюленей умерли после заражения вирусом. Росс говорит, что их иммунная система, вероятно, была ослаблена многолетним воздействием.
Дефорж и Росс говорят, что запрет ПХД явно улучшил ситуацию для косаток «Без этого сегодня у нас, вероятно, не было бы косаток», - говорит Росс.
Но оба утверждают, что страны должны действовать быстрее, чтобы очиститься от унаследованных загрязнителей, как дома, так и в рамках Стокгольмской конвенции. В то же время другие угрозы для косаток, особенно связанные с нехваткой пищи, шумом океана и надвигающимися рисками изменения климата, необходимо быстро обуздать, чтобы спасти некоторые популяции от края пропасти.
«У нас более чем достаточно информации, чтобы действовать», - говорит Росс. "Время покажет, сделаем ли мы это достаточно быстро."