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

Povedlo se to ve Středozemním moři po letech neúspěšných pokusů

Tento objev může zásadně proměnit způsob, jakým chráníme některá z největších zvířat naší planety. Výzkum probíhal ve Středozemním moři a výsledky předčily veškerá očekávání.

Za projektem stojí týmy z francouzského výzkumného institutu CNRS, Univerzity v Montpellieru a organizace WWF. V srpnu 2025 se jim během vědecké expedice poprvé podařilo zaznamenat kompletní elektrokardiogram volně žijícího plejtváka velkého — běžně se vyskytujícího druhu velké velryby z řádu kosticovců.

Čtyři roky pokusů, zklamání a vylepšování přístrojů

K tomuto úspěchu vedly čtyři roky pokusů plných zklamání a neustálého zdokonalování vybavení. Předchozí expedice v oblasti Madagaskaru a Havaje skončily bez očekávaných výsledků. Vědci otevřeně přiznávají, že byli blízko toho celý projekt vzdát. Až poslední výzkumná kampaň ve Středozemním moři všechno změnila.

Vědci poprvé zaznamenali úplný záznam srdeční činnosti volně plavajícího plejtváka — aniž by ho bylo nutné chytat, stresovat nebo znehybňovat.

Proč vůbec zkoumat srdce obřího savce?

Hlavní cíl výzkumu je velmi pragmatický: lépe pochopit, jak velryby reagují na stres způsobený lidskou činností. Dosud vědci analyzovali především chování a zvuky těchto zvířat — tedy to, co je vidět a slyšet u hladiny. Chyběla tvrdá data o tom, co se děje uvnitř jejich organismu.

Plejtváci žijí v oblastech s intenzivní lodní dopravou a jsou vystaveni podvodnímu hluku, znečištění i klimatickým změnám. Každý z těchto faktorů může ovlivňovat jejich fyziologii, a tím i šance na přežití celé populace. Měření tepové frekvence nabízí možnost objektivně posoudit, jak velká zátěž stres na organismus klade.

Od mrtvých jedinců k živému obrovi

Dřívější výzkumy srdeční činnosti velkých velryb se týkaly téměř výhradně mrtvých jedinců nebo zvířat uvízlých v sítích. Z takových případů bylo možné měřit parametry jen krátce, v nepřirozených podmínkách, často těsně před smrtí zvířete. Data byla cenná, ale výrazně omezená.

Srdce dospělého plejtváka váží od 100 do 300 kilogramů a svou velikostí připomíná malý automobil. Aby bylo možné skutečně pochopit, jak funguje při pohybu, během potápění, odpočinku nebo při kontaktu s plavidly, je třeba měřit ho v přirozeném prostředí zvířete. A přesně to si francouzští badatelé vzali za cíl.

Jak změřit srdce velryby, která je téměř pořád pod vodou?

Klíčovým prvkem projektu se ukázala speciální přísavka s vestavěnou elektronikou. Zvenku působí nenápadně — připomíná větší plochou plechovku. Uvnitř však skrývá sofistikovanou sadu senzorů. Přístroj zaznamenává nejen elektrické impulsy srdce, ale také pohyby těla, zvuky, obraz a polohu zvířete.

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

Přísavka se udrží na hřbetu plejtváka několik hodin, poté se samovolně odloučí a vypluje na hladinu, odkud ji lze vyzvednout spolu se zaznamenaným daty.

Proč to bylo tak náročné?

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

• obrovská rychlost plavání velryby a značné síly působící na přístroj,
• extrémní tlak při hlubokém potápění, který hrozí poškozením elektroniky,
• absence fyzického přístupu k hrudníku — elektrody musely být připevněny na hřbetě, daleko od srdce,
• obtížné samotné nalezení plejtváků, kteří tráví přibližně 90 % času pod vodou a žijí v oblastech s náročnými povětrnostními podmínkami,
• riziko ztráty celé sady i s daty, pokud by přístroj nevyplaval nebo nešel lokalizovat.

Každá výprava umožnila konstrukci dále zdokonalit. Vědci museli najít kompromis mezi silou přichycení a bezpečností zvířete a zároveň vměstnat kompletní sadu senzorů a baterie do kompaktního pouzdra odolného vůči vodě a přetížení.

Co prozradilo srdce plejtváka

Zaznamenaný záznam srdeční činnosti přinesl dvě skupiny poznatků: čistě fyziologická data a informace týkající se rizika srážek s loděmi.

Srdeční rytmus závisí na hloubce

Ukázalo se, že tepová frekvence plejtváka se výrazně mění podle toho, kde se ve vodě nachází. Při potápění do větší hloubky jeho srdce zpomalí na přibližně 5 úderů za minutu. Jak se zvíře postupně vynořuje, frekvence roste a dosahuje přibližně 8 úderů. Těsně před vynořením a krátce po něm může vyskočit až na přibližně 25 úderů za minutu.

Toto zpomalení srdce při potápění se nazývá bradykardie spojená s ponorem. 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 mimořádně rozvinutý — a právě to se podařilo detailně zachytit.

Velryby reagují na lodě velmi pozdě

Analýza pohybů těla a trasy plavání odhalila ještě něco dalšího: plejtváci mění kurz až ve chvíli, kdy je plavidlo již dost blízko. To znamená, že dlouhou dobu plují téměř přímo na loď a vyhnutí se srážce nastává na poslední chvíli.

Pro ochránce přírody je to varovný signál. Pokud námořní provoz dále poroste, bezpečnostní rezerva se drasticky zmenší. Prosté snížení rychlosti lodí nebo přesunutí frekventovaných námořních tras může reálně snížit počet srážek.

Srážky s plavidly způsobují výrazné zvýšení úmrtnosti plejtváků v porovnání s přirozenou mírou úhynů.

Proč na každém plejtváku ve Středozemním moři záleží

Plejtvák velký je druhým největším savcem na planetě — dospělý jedinec může měřit přibližně 20 metrů a vážit až 70 tun. Přes svou impozantní velikost je jeho středomořská populace poměrně skromná. Vědci ji odhadují na přibližně dva tisíce jedinců.

Mezinárodní organizace na ochranu přírody považují tuto lokální populaci za ohroženou. Počet zvířat se výrazně snížil oproti 80. letům 20. století. Mezi hlavní hrozby patří:

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

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

Co se může změnit díky EKG dat velryby

Nová technika otevírá několik cest. Za prvé, vědci mohou zjistit, jak konkrétní situace — například náhlý hluk sonaru, rychlé přiblížení velké kontejnerové lodi nebo přítomnost menších turistických plavidel — ovlivňují úroveň stresu viditelnou v záznamu srdeční činnosti.

Za druhé, stejná data pomáhají posoudit, zda ochranná opatření zavedená v současnosti skutečně fungují. Pokud bylo například v určité oblasti zavedeno omezení rychlosti plavidel, lze ověřit, zda plejtváci tam skutečně plavou klidněji bez prudkých výkyvů tepové frekvence.

Záznam srdeční činnosti může sloužit jako objektivní ukazatel pohody velkých mořských savců v oblastech zvláště ohrožených lidskými zásahy.

Za třetí, získané zkušenosti lze přenést na jiné druhy žijící v zcela odlišných podmínkách — například v polárních vodách nebo na trasách dlouhých mezioceánských migrací. Samotná technologie přísavek se senzory může být upravena pro menší velryby, delfíny i velké žraloky.

Co přinese budoucnost výzkumu a jak z toho může těžit moře

Ačkoli 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 plejtváci více loví, i v období rozmnožování. Větší počet měření umožní určit, co je normálním rozsahem srdeční činnosti a co už je varovným signálem.

Na základě takových dat bude snazší přesvědčit námořní správy a lodní společnosti ke konkrétním změnám. Vymezení „tichých koridorů" pro velryby, dočasné uzavírání určitých oblastí pro provoz nebo příkaz ke snížení rychlosti pak přestávají být pouze abstraktními nápady a stávají se opatřeními podloženými tvrdými fyziologickými měřeními.

Celý příběh také ukazuje, jak výrazně může technologie podpořit ochranu přírody, odvažuje-li se někdo překročit zavedené vzorce. Přísavky se senzory nevyžadují chytání ani uspávání zvířat, takže jejich vliv na každodenní život plejtváků zůstává minimální. Taková výzkumná metoda se rychle stává novým standardem — jak ve vědě, tak při navrhování účinných mořských chráněných oblastí.