Průlomový výzkum srdce velryby: první „EKG“ volně žijícího plejtváka

Podařilo se to ve Středozemním moři po letech neúspěšných pokusů

Výsledek, který může zásadně změnit způsob, jakým chráníme některá z největších zvířat naší planety. Vědcům se ve Středozemním moři poprvé v historii podařilo zaznamenat kompletní elektrokardiogram volně plovoucího plejtváka.

Za projektem stojí týmy z francouzského výzkumného institutu CNRS, Univerzity v Montpellieru a organizace WWF. Klíčový průlom nastal v srpnu 2025 během badatelské plavby ve Středozemním moři. Terčem výzkumu byl plejtvák myšok – hojně rozšířený druh velké kosticové velryby.

Čtyři roky pokusů, zklamání a zdokonalování techniky

Cesta k úspěchu nebyla vůbec přímočará. Předchozí expedice u Madagaskaru a Havajských ostrovů skončily bez kýžených výsledků. Vědci sami otevřeně přiznávají, že byli blízko tomu celý projekt vzdát.

Poslední výzkumná kampaň ve Středozemním moři ale všechno obrátila. Poprvé se podařilo zaregistrovat úplný záznam činnosti srdce volně plujícího plejtváka – bez jeho chytání, stresování nebo znehybnění.

Proč vůbec zkoumat srdce obřího savce?

Hlavní cíl výzkumu je velmi pragmatický: lépe pochopit, jak velryby reagují na stres způsobený lidskou činností. Dosud vědci sledovali především chování zvířat a zvuky, které vydávají – tedy to, co je vidět a slyšet u hladiny. Tvrdá data o tom, co se děje uvnitř jejich těla, chyběla.

Plejtváci žijí v oblastech s hustým lodním provozem a jsou neustále vystaveni podvodnému hluku, znečištění i klimatickým změnám. Každý z těchto faktorů může ovlivňovat jejich fyziologii, a tím pádem i šance celé populace na přežití. Měření tepové frekvence nabízí objektivní způsob, jak hodnotit míru stresu v organismu.

Od mrtvých jedinců k živému gigantovi

Předchozí výzkumy srdce velkých kytovců se týkaly téměř výhradně uhynulých zvířat nebo jedinců uvízlých v sítích. Z takových případů bylo možné měřit parametry jen krátce, v nepřirozených podmínkách, často těsně před smrtí zvířete. Data sice měla hodnotu, ale byla výrazně omezená.

Srdce dospělého plejtváka váží od 100 do 300 kilogramů a velikostí se podobá malému automobilu. Aby bylo možné skutečně pochopit, jak pracuje při pohybu, potápění, odpočinku nebo při kontaktu s plavidly, je nutné měřit ho v přirozeném prostředí zvířete. A přesně to si francouzští vědci vzali za cíl.

Jak změřit srdce velryby, která tráví většinu času pod vodou?

Klíčovým prvkem projektu se stala speciální přísavka s vestavěnou elektronikou. Zvenčí vypadá nenápadně – připomíná větší plochou plechovku. Uvnitř se ale skrývá sofistikovaná sada senzorů. Zařízení zaznamenává nejen elektrický impuls srdce, ale také pohyby těla, zvuky, obraz a polohu zvířete.

Přísavka se připevňuje na kůži velryby přímo z paluby lodi. Vědci manévrují plavidlem dostatečně blízko, aby dosáhli na hřbet zvířete pomocí dlouhé tyče o délce přibližně čtyř až pěti metrů. Na jejím konci je upevněna přísavka se záznamníkem.

Přísavka se udrží na hřbetu plejtváka několik hodin, poté se samovolně uvolní a vyplave na hladinu, odkud ji lze vyzvednout i se zaznamenanými daty.

Proč je to tak obtížné?

Na cestě k úspěchu stálo hned několik závažných technických a logistických překážek:

• obrovská rychlost plavání velryby a značné síly působící na zařízení,
• extrémní tlak při hlubokém potápění, který může poškodit elektroniku,
• absence fyzického přístupu k hrudníku – elektrody bylo nutné umístit na hřbet, daleko od srdce,
• obtížné samotné nalezení plejtváků, kteří tráví přibližně 90 % času pod vodou a žijí v oblastech s nepříznivým počasím,
• riziko ztráty celé soupravy i s daty, pokud by zařízení nevyplulo nebo ho nebylo možné lokalizovat.

Každá další výprava umožnila zdokonalit konstrukci. Vědci museli najít kompromis mezi silou přilnavosti a bezpečností zvířete a zároveň vtěsnat kompletní sadu senzorů a baterií do kompaktního pouzdra odolného vůči vodě i přetížení.

Co prozradilo srdce plejtváka

Zaznamenaný záznam srdeční činnosti přinesl dvě skupiny informací: čistě fyziologická data a varovné signály týkající se rizika srážek s plavidly.

Srdeční rytmus závisí na hloubce

Ukázalo se, že tepová frekvence plejtváka se výrazně mění podle toho, kde se zvíře ve vodě nachází. Při hlubokém ponoru srdce zpomalí přibližně na 5 tepů za minutu. Při postupném vynořování frekvence stoupá na přibližně 8 tepů. Těsně před vynořením a krátce po něm může vyskočit až na přibližně 25 tepů za minutu.

Takové zpomalení srdce během potápění se nazývá bradykardie spojená s ponořením. Díky ní organismus šetří kyslík a směřuje ho především do mozku a nejdůležitějších orgánů, zatímco ostatní tkáně fungují v úsporném režimu. U velkých mořských savců je tento mechanismus extrémně vyvinutý – a právě to se poprvé podařilo podrobně zaznamenat.

Velryby reagují na lodě velmi pozdě

Analýza pohybů těla a sledované trasy odhalila ještě něco znepokojivého: plejtváci mění kurz teprve tehdy, když je plavidlo již velmi blízko. Po dlouhou dobu tedy plují téměř přímo na loď a vyhnutí se kolizi nastává na poslední chvíli.

Pro ochránce přírody je to jasný varovný signál. Pokud námořní provoz dále poroste, bezpečnostní marže se drasticky zúží. Prosté omezení rychlosti nebo přesunutí frekventovaných lodních tras může reálně snížit počet srážek.

Srážky s plavidly způsobují výrazný nárůst úmrtnosti plejtváků v porovnání s přirozenou mírou úhynu.

Proč záleží na každém plejtváku ve Středozemním moři

Plejtvák myšok je druhý největší savec na planetě – dospělý jedinec může dosáhnout délky přibližně 20 metrů a vážit až 70 tun. Přes svou impozantní velikost je středomořská populace tohoto druhu poměrně skromná. Vědci ji odhadují na přibližně dva tisíce jedinců.

Mezinárodní organizace na ochranu přírody považují tuto místní populaci za ohroženou. Počty zvířat výrazně klesly v porovnání s osmdesátými lety minulého století. Mezi hlavní hrozby patří:

• srážky s nákladními loděmi a trajekty,
• podvodní hluk narušující komunikaci a orientaci,
• chemické znečištění a mikroplasty,
• změny v rozložení planktonu způsobené oteplováním vod,
• celkový stres plynoucí z přítomnosti člověka.

Přesné pochopení toho, jak organismus těchto zvířat reaguje na každý z těchto faktorů, může pomoci lépe plánovat ochranné zóny, lodní trasy nebo limity rychlosti. A právě k tomu slouží „odposlouchávání" srdce.

Co může EKG velryby změnit v praxi

Nová technika otevírá hned několik cest. Zaprvé mohou vědci zkoumat, jak konkrétní situace – například náhlý hluk sonaru, rychlé přiblížení velkého kontejnerového plavidla nebo přítomnost menších turistických lodí – ovlivňují úroveň stresu viditelnou v záznamu srdeční činnosti.

Zadruhé tato data pomáhají ověřit, zda již zavedená ochranná opatření skutečně fungují. Pokud bylo například v určité oblasti zavedeno omezení rychlosti plavidel, lze zjistit, zda plejtváci v dané lokalitě skutečně plují klidněji, bez prudkých skoků tepové frekvence.

Záznam srdeční činnosti se může stát objektivním ukazatelem pohody velkých mořských savců v oblastech zvláště ohrožených lidskými zásahy.

Zatřetí lze získané zkušenosti přenést na jiné druhy žijící v zcela odlišných podmínkách – například v polárních vodách nebo na trasách dlouhých migrací mezi oceány. Samotná technologie přísavek se senzory může být přizpůsobena pro menší kosticovce, delfíny nebo dokonce velké žraloky.

Co přinesou další výzkumy a jak z toho může těžit moře

Ačkoli jsou současné výsledky zatím předběžné, vědci již plánují další kampaně. Chtějí shromáždit více záznamů z různých situací: při intenzivním lodním provozu, v klidnějších oblastech, v ročních obdobích, kdy plejtváci častěji loví potravu, a také v období rozmnožování. Větší množství měření umožní určit, co je přirozeným rozsahem srdeční aktivity a co již signalizuje ohrožení.

Na základě takových dat bude snazší přesvědčit námořní správy a majitele lodí ke konkrétním změnám. Vymezování „tichých koridorů" pro velryby, dočasné uzavírání určitých mořských oblastí pro lodní provoz nebo povinné snižování rychlosti přestávají být prázdnými ideami a stávají se opatřeními podloženými tvrdými fyziologickými měřeními.

Celý příběh zároveň ukazuje, jak výrazně může moderní technologie podpořit ochranu přírody, pokud se někdo odváží vykročit mimo zavedené schématy. Přísavky se senzory nevyžadují chytání ani uspávání zvířat, takže jejich dopad na každodenní život plejtváků zůstává minimální. Taková výzkumná metoda se rychle stává novým standardem – jak ve vědě, tak při navrhování účinných mořských chráněných oblastí.