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

Nikdo nepočítal s tím, že tento experiment bude trvat tak dlouho

Stalo se to ve Středozemním moři, po několika letech neúspěšných pokusů. Tento výzkum by mohl zásadně změnit způsob, jakým chráníme některá z největších zvířat na naší planetě.

Za projektem stojí týmy z francouzského výzkumného institutu CNRS, Univerzity v Montpellieru a organizace WWF. V srpnu 2025 roku se jim během výzkumné plavby ve Středozemním moři poprvé podařilo zaznamenat úplný elektrokardiogram volně žijícího plejtváka – běžně se vyskytujícího druhu velké velryby z řad kosticovců.

K tomuto úspěchu vedla čtyři roky trvající cesta plná zklamání a neustálého zdokonalování vybavení. Dřívější expedice u Madagaskaru a Havaje skončily bez očekávaných výsledků. Vědci otevřeně přiznávají, že byli blízko toho celý záměr vzdát. Poslední výzkumná kampaň ve Středozemním moři ale všechno změnila.

Vědci poprvé zaznamenali kompletní záznam srdeční činnosti volně plavajícího plejtváka – aniž by ho chytali, stresovali nebo imobilizovali.

Proč vlastně zkoumat srdce obřího savce?

Hlavní cíl výzkumu je velmi praktický: lépe porozumět tomu, jak velryby reagují na stres způsobený lidskou činností. Dosud vědci analyzovali především chování a zvuky těchto živočichů – tedy to, co je vidět a slyšet u hladiny vody. Chyběla konkrétní data o tom, co se děje uvnitř jejich těla.

Plejtvákové žijí v oblastech s hustým lodním provozem a jsou vystaveni podmořskému hluku, znečištění a změnám klimatu. Každý z těchto faktorů může ovlivňovat jejich fyziologii, a tím i šance na přežití celé populace. Měření tepové frekvence tak nabízí možnost objektivně posoudit míru zátěže organismu stresem.

Od mrtvých jedinců k živému gigantovi

Dosavadní studie srdeční činnosti velkých velryb se týkaly téměř výhradně mrtvých kusů nebo jedinců uvízlých v sítích. V takových případech bylo možné měřit parametry jen krátce, v nepřirozených podmínkách a mnohdy těsně před úhynem zvířete. Data byla cenná, ale silně omezená.

Srdce dospělého plejtváka váží od 100 do 300 kilogramů a velikostí připomíná malý osobní automobil. Aby vědci opravdu pochopili, jak funguje při pohybu, během potápění, odpočinku nebo při kontaktu s plavidly, musí ho měřit v přirozeném prostředí. A právě to si francouzští výzkumníci dali za cíl.

Jak změřit srdce velryby, která tráví skoro celý čas pod vodou?

Klíčovým prvkem projektu se ukázala speciální přísavka s vestavěnou elektronikou. Zvenčí působí nenápadně – připomíná větší plochou konzervu. Uvnitř se však skrývá sofistikovaná sada čidel. Přístroj zaznamenává nejen elektrický impulz srdce, ale také pohyby těla, zvuky, obraz a polohu zvířete.

Celé zařízení se připevňuje na kůži velryby z paluby lodi. Vědci manévrují s plavidlem dostatečně blízko, aby dosáhli na hřbet zvířete pomocí dlouhé tyče o délce přibližně 4–5 metrů. Na jejím konci je upevněna přísavka se záznamníkem.

Přísavka se na hřbetu plejtváka udrží několik hodin, poté sama odpadne a vyplave na hladinu, kde ji výzkumníci vyzvednou i se zaznamenaná daty.

Proč to bylo tak náročné?

Na cestě stálo hned několik závažných technických a logistických překážek:

• Obrovská rychlost plavání velryby a velké síly působící na zařízení,
• extrémní tlak při hlubokém potápění, který mohl poškodit elektroniku,
• nemožnost fyzického přístupu k hrudníku – elektrody musely být přilepeny na hřbetu, daleko od srdce,
• obtížnost samotného nalezení plejtvákových, kteří tráví přibližně 90 % času pod vodou a žijí v oblastech s náročnými povětrnostními podmínkami,
• riziko ztráty celé sestavy i s daty, pokud by zařízení nevyplavalo nebo by ho nebylo možné lokalizovat.

Každá výprava umožnila zdokonalit konstrukci. Vědci museli najít kompromis mezi silou přilnavosti a bezpečností zvířete a zároveň vtěsnat celou sadu čidel a baterii do kompaktního pouzdra odolného vůči vodě i přetížení.

Co prozradilo srdce plejtváka

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

Srdeční rytmus závisí na hloubce

Ukázalo se, že tepová frekvence plejtváka se výrazně mění podle toho, kde se zrovna nachází. Při hlubokém potápění se jeho srdce zpomalí na přibližně 5 úderů za minutu. S postupným vynořováním frekvence roste a dosahuje asi 8 úderů. Těsně před vynoření a bezprostředně po něm může vyskočit až na přibližně 25 úderů za minutu.

Toto zpomalení srdce při potápění se nazývá bradykardie spojená s ponořením. Díky ní organismus šetří kyslík, přesměruje ho především do mozku a klíčových orgánů, zatímco ostatní tkáně fungují v úsporném režimu. U velkých mořských savců je tento mechanismus rozvinut do krajnosti – a přesně to se nyní podařilo podrobně zaznamenat.

Velryby reagují na lodě velmi pozdě

Analýza pohybů těla a trasování ukázala ještě něco: plejtvákové mění kurz teprve tehdy, když je plavidlo již poměrně blízko. To znamená, že dlouhou dobu plavou téměř přímo na loď a vyhnutí se kolizi nastává na poslední chvíli.

Pro ochranáře přírody je to varovný signál. Pokud lodní provoz dál poroste, bezpečnostní marže se drasticky zmenší. Prosté snížení rychlosti plavidel nebo přesunutí frekventovaných lodních tras může reálně snížit počet srážek.

Kolize s plavidly způsobují u plejtvákových výrazné zvýšení úmrtnosti oproti přirozené míře úhynů.

Proč záleží na každém plejtváku ve Středozemním moři

Plejtvák je druhým největším savcem na planetě – dospělý jedinec může měřit asi 20 metrů a vážit až 70 tun. Přesto jeho populace ve Středozemním moři zůstává poměrně skromná. Vědci ji odhadují na přibližně dva tisíce jedinců.

Mezinárodní organizace ochrany přírody považují tuto místní populaci za ohroženou. Počet zvířat výrazně klesl ve srovnání s osmdesátými lety 20. století. Mezi hlavní hrozby patří:

• srážky s obchodními loděmi a trajekty,
• podmořský hluk, který narušuje komunikaci a orientaci,
• chemické znečištění a mikroplasty,
• změny v rozložení planktonu v důsledku oteplování vod,
• celkový stres způsobený přítomností člověka.

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

Co se může změnit díky datům z EKG velryby

Nová technika otevírá několik možných směrů. Za prvé, vědci mohou zjistit, jak konkrétní situace – například náhlý hluk sonaru, rychlé přiblížení velké kontejnerové lodě nebo přítomnost menších turistických člunů – ovlivňují míru stresu viditelnou v záznamu srdeční aktivity.

Za druhé, tatáž data pomáhají posoudit, zda již zavedená ochranná opatření skutečně fungují. Pokud například v určité oblasti platí omezení rychlosti plavidel, lze ověřit, zda plejtvákové skutečně plavou klidněji a bez prudkých výkyvů tepové frekvence.

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

Za třetí, získané zkušenosti lze přenést na další druhy, včetně těch žijících v úplně odlišných podmínkách – například v polárních vodách nebo na trasách dlouhých mezioceánských migrací. Samotná technologie přísavek se snímači může být přizpůsobena menším velrybám, delfínům i velkým žralokům.

Co přinese budoucnost výzkumu a jak z toho těží moře

Přestože současné výsledky mají zatím předběžný charakter, vědci již plánují další kampaně. Chtějí shromáždit více záznamů z různých situací: při intenzivním lodním provozu, v klidnějších oblastech, v ročních obdobích, kdy plejtvákové více loví potravu, i v období rozmnožování. Větší počet měření umožní stanovit, co je normální rozsah srdeční činnosti a co již naznačuje ohrožení.

Na základě takových dat bude snazší přesvědčit námořní správy a lodní společnosti ke konkrétním změnám. Vymezování „tichých koridorů" pro velryby, dočasné uzavírání určitých námořních oblastí pro provoz nebo povinnost snížit rychlost přestávají být pouhou ideou odtrženou od reality – stávají se opatřeními podloženými tvrdými fyziologickými měřeními.

Celý příběh také ukazuje, jak výrazně může technologie podpořit ochranu přírody, když se někdo odvážní vykročit za hranice zavedených postupů. Přísavky se snímači nevyžadují chytání ani uspávání zvířat, takže jejich dopad na každodenní život plejtvákových zůstává minimální. Taková výzkumná metoda se rychle stává novým standardem – jak ve vědě, tak při navrhování účinných mořských chráněných oblastí.