Une baleine à bosse se nourrit dans les eaux au large de Vancouver. Image prise à partir d'un hexacopter sans pilote, avec un permis de recherche délivré par Pêches et Océans Canada #2014-5 SARA-327. Crédit :John Durban (NOAA), Holly Fearnbach (SR3) et Lance Barrett-Lennard (Institut de recherche sur les océans côtiers).
Une nouvelle étude de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) et de ses collègues a identifié pour la première fois un vaste groupe conservé de bactéries dans le souffle des baleines à bosse en bonne santé, l'haleine humide que les baleines dégagent de leurs évents lorsqu'elles expirent. La recherche publiée le 10 octobre, 2017, dans mSystèmes , une revue en libre accès de l'American Society for Microbiology.
La découverte de ce "microbiome" respiratoire partagé pourrait servir de cadre important pour surveiller la santé de cette espèce de baleine et d'autres. Tout comme avec les humains, les scientifiques disent que les assemblages de micro-organismes qui vivent dans et sur les baleines, appelés microbiomes, peuvent jouer un rôle crucial dans leur santé globale, du maintien d'un système immunitaire sain à la lutte contre la maladie.
"Le système pulmonaire est un site commun pour les infections bactériennes chez les baleines, " déclare Amy Apprill, chercheuse à l'OMSI, auteur principal de l'étude. L'équipe de recherche collaborative comprenait également des scientifiques de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Réponse SR3 Sealife, Réhabilitation et recherche et l'Aquarium de Vancouver.
"Nous voyons fréquemment des signes de maladies respiratoires chez les animaux échoués et décédés, " Apprill ajoute. " Jusqu'à maintenant, on sait peu de choses sur le microbiome respiratoire normal des baleines en bonne santé."
Pour prélever un échantillon, traditionnellement, les chercheurs utilisent un petit bateau pour suivre la baleine. Une fois assez proche, ils prélèvent un échantillon en tenant une longue perche avec une grande boîte de Pétri à son extrémité, aussi près que possible de l'évent. C'est une approche efficace, mais il est possible de changer le comportement et le niveau de stress de la baleine avec l'approche en bateau.
L'équipe collaborative souhaitait un moyen moins intrusif de collecter les données nécessaires à l'évaluation de la santé des baleines à l'état sauvage, ils se sont donc tournés vers les cieux et certains équipements de haute technologie - un télécommandé, hexacoptère à six rotors.
Après avoir collecté leur premier échantillon en Patagonie début 2015, Le biologiste de l'OMSI Michael Moore, Le chercheur de la NOAA John Durban et Holly Fearnbach de SR3 ont réussi à plusieurs reprises à utiliser cette technique pour échantillonner les coups des baleines à bosse au large de Cape Cod à la fin de l'année.
"Nous utilisions le drone pour prendre des images aériennes des baleines, afin que nous puissions évaluer les conditions corporelles, " dit Durban, un co-auteur de l'article. "En raison des performances de vol stables de notre hexacoptère, nous avons rapidement appris que nous pouvions voler de manière fiable à travers le souffle des baleines sans déranger les animaux. »
Une fois que la baleine est visible dans le cadre de la caméra qui est montée au bas de l'hexacoptère, des images aériennes à haute résolution sont prises pour une analyse ultérieure des conditions corporelles et de la santé globale.
A l'aide des directions de positionnement spécifiques de Fearnbach, qui sont appelés à un rythme rapide qui rivaliserait avec celui d'un commissaire-priseur chevronné, Durban pilote l'hexacopter à plusieurs pieds au-dessus de l'évent. Une partie du coup atterrit sur une boîte de Pétri stérilisée qui est attachée au sommet du drone.
"Les baleines ne semblent pas savoir que l'avion est là, " dit Moore, un co-auteur de l'article. "Nous voulons étudier la santé des baleines, mais n'affecte pas leur comportement. Le drone nous aide à faire exactement cela. »
Des échantillons de coups ont été prélevés sur deux populations différentes de baleines à bosse :17 de baleines dans les eaux côtières au large de Cape Cod, Maman et neuf de baleines dans les eaux autour de l'île de Vancouver, Canada. L'équipe a ensuite séquencé le matériel génétique trouvé dans les échantillons de soufflage pour déterminer quels types de micro-organismes vivent dans les voies respiratoires d'une baleine.
"Nous avons été surpris de trouver un microbiome très différent de l'eau de mer, " dit Apprill. " C'est vraiment excitant car cela démontre que nous obtenons un signal clair d'un microbiome qui vient de l'animal. "
Apprill et la collègue du laboratoire WHOI, Carolyn Miller, ont identifié 25 groupes bactériens présents dans tous les échantillons de baleines, un microbiome conservé ou « noyau ».
« Cela suggère fortement que, quel que soit l'endroit où l'animal vit, ou même leur âge ou leur sexe, ils ont un microbiome de coup commun, " dit Apprill.
Au sein du groupe central de 25 espèces microbiennes, les chercheurs ont trouvé 20 séquences similaires à des microbes associés à d'autres mammifères marins. Les caractéristiques les plus communes ont été trouvées dans un ensemble de données sur le microbiome provenant des évents des grands dauphins, qui est également l'ensemble de données le plus comparable disponible à l'heure actuelle.
Prochain, les chercheurs prélèveront des échantillons sur des baleines en mauvaise condition physique, peut-être signe de maladie, comparer les microbes trouvés dans leur coup à celui des baleines en bonne santé. Ils aimeraient également étendre l'effort de séquençage pour inclure les virus et les champignons, puisque cette étude s'est concentrée uniquement sur les bactéries et les archées, micro-organismes unicellulaires semblables aux bactéries.
« De cette étude, nous avons une bonne idée de ce qu'est une normale, le microbiome sain des baleines ressemble. Maintenant, nous devons comprendre à quoi ressemble le microbiome d'une baleine en mauvaise santé, " Apprill dit. " Cette comparaison est essentielle pour la surveillance de la santé et la détection des maladies. "
Il peut également s'avérer crucial pour la survie de ces baleines en voie de disparition. L'année dernière a été particulièrement difficile pour les baleines à bosse et les baleines noires de l'Atlantique Nord. Au cours des 19 derniers mois, au moins 53 baleines à bosse sont mortes le long de la côte atlantique, incitant la NOAA à déclarer un « événement de mortalité inhabituel ».
Un événement de mortalité inhabituel a également été déclaré pour la baleine noire de l'Atlantique Nord. Au moins 15 baleines noires de l'Atlantique Nord sont mortes depuis la mi-avril dans une population qui est maintenant inférieure à 450.
Plus de la moitié des justes meurent dans des collisions avec des navires ou en s'empêtrant dans des engins de pêche. En outre, le changement climatique et le réchauffement des océans peuvent réduire et déplacer l'emplacement de leur principale source de nourriture, de minuscules crustacés appelés copépodes, laissant certaines baleines noires sous-alimentées et moins capables de se reproduire.
"Il existe très peu de moyens de collecter des données utiles sur de grandes baleines vivantes en mer, " Moore ajoute. " Cet outil a le potentiel d'élargir notre perspective de la santé des grandes baleines. "
