Коли дельфіна викидає на берег, люди поспішають до нього з рушниками, водою та надією. Складніше питання полягає в тому, чому ці розумні тварини взагалі опиняються на піщаних пляжах.
Нове дослідження шукало відповіді в мозку дельфінів, що викинулися на берег із лагуни Індіан-Рівер у Флориді, перевіряючи наявність токсинів та ознак, подібних до хвороби Альцгеймера. Дослідження очолив Девід А. Девіс із Медичної школи Міллера Університету Маямі.
Випадки викидання дельфінів на берег трапляються, коли вони опиняються на пляжах або на дуже мілководді та не можуть самостійно повернутися в море. Кілька факторів можуть спричинити такі ситуації, зокрема потенційні проблеми з мозком тварини.
Опинившись на суші, дельфіни фізіологічно руйнуються: вага тіла, яку зазвичай підтримує вода, стискає органи, густий шар жиру перегрівається, а шкіра швидко висихає, що призводить до шоку. Під час масових викидань — явища, типового для видів із тісними соціальними зв’язками, як-от гринди, — міцні соціальні зв’язки утримують групу разом, тому навіть одна помилка може призвести до загибелі кількох особин.
Згідно з національними звітами, шкідливе цвітіння водоростей трапляється частіше, коли вода нагрівається й накопичуються поживні речовини. Це цвітіння може бути спричинене ціанобактеріями — фотосинтезуючими мікроорганізмами, що іноді виробляють потужні токсини.
Команда дослідників перевіряла, чи мають дельфіни, які викинулися на берег під час сезону цвітіння, вищий рівень нейротоксину 2,4-діаміномасляної кислоти та чи проявляють їхні мозки молекулярні ознаки, пов’язані з хворобою Альцгеймера. Вони також досліджували, чи сезон та вплив токсинів змінюють активність генів, відповідальних за ризик нейродегенеративних захворювань.
Вчені дослідили 20 звичайних афалін, які викинулися на берег у лагуні між 2010 і 2019 роками. Протягом місяців цвітіння рівень нейротоксину 2,4-діаміномасляної кислоти, виміряний у корі головного мозку, був у 2900 разів вищим, ніж у періоди без цвітіння.
Читайте також: Вчені створили модель чорної діри, яка проявила дивне сяйво
У тих самих дельфінів виявили 536 генів, активність яких збігалася зі змінами, притаманними хворобі Альцгеймера. У тканині мозку знайшли амілоїдні бляшки — скупчення бета-амілоїдного білка, — а також аномальний тау-білок, який утворює клубки всередині нейронів.
Білок TDP-43, що асоціюється з агресивним перебігом хвороби Альцгеймера та когнітивним занепадом у людей, також був виявлений у дельфінів. Його присутність може свідчити про подібні дегенеративні процеси.
Лабораторні дослідження показують, що 2,4-діаміномасляна кислота пошкоджує нервові клітини та порушує розвиток хребетних. У лагунних дельфінів підвищений рівень цього токсину корелював із більш активним проявом генів, схожих на ті, що залучені до розвитку хвороби Альцгеймера.
Є докази, що споріднений токсин BMAA може викликати утворення клубків і бляшок у приматів. Це робить сплеск 2,4-діаміномасляної кислоти під час цвітіння серйозним сигналом небезпеки.
Пора року також впливала на гени, що контролюють гальмівну передачу сигналів та роботу бар’єрів, які захищають мозок. Порушення ГАМКергічних синапсів може призвести до запалення, витоків та збою у нейронних мережах.
Дельфіни вважаються сторожовим видом, оскільки мешкають у тих самих прибережних водах, що й люди, та накопичують у тканинах ті самі забруднювачі. Те, що відбувається з ними, може бути попередженням для прибережних екосистем і людського здоров’я.
«Оскільки дельфіни є біоіндикаторами токсичного впливу в морському середовищі, існують серйозні побоювання щодо наслідків цвітіння ціанобактерій для здоров’я людини», — зазначив доктор Девіс.
Дослідники не стверджують, що деменція є безпосередньою причиною викидання дельфінів на берег, однак доводять існування сезонного зв’язку між впливом токсинів і проявами, подібними до хвороби Альцгеймера, у їхньому мозку.
Тепліша вода та надлишок поживних речовин у прибережних водах підсилюють цвітіння водоростей, що збільшує ризик токсичного впливу. Вчені закликають до посиленого моніторингу цвітіння, контролю стічних вод і зменшення аграрного стоку, щоб захистити не лише морських ссавців, а й людей. Дослідження опубліковане в журналі Communications Biology.
