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

Podařilo se to ve Středozemním moři po letech neúspěšných pokusů

Výzkum, který může zásadně změnit způsob ochrany největších živočichů na naší planetě, se konečně podařil. Tým vědců zachytil něco, o čem si odborníci dříve mohli jen nechat zdát.

Za projektem stojí týmy z francouzského výzkumného institutu CNRS, Univerzity v Montpellier a organizace WWF. V srpnu 2025 roku se jim v průběhu výzkumné plavby ve Středozemním moři poprvé podařilo zaznamenat úplný elektrokardiogram volně žijícího plejtváka velkého — rozšířeného druhu velké kosticovité velryby.

K tomuto úspěchu vedla celá čtyři léta pokusů, zklamání a neustálého zdokonalování vybavení. Předchozí expedice u Madagaskaru a Havaje skončily bez kýžených výsledků. Vědci otevřeně přiznávají, že byli blízko tomu celý projekt vzdát. Poslední výzkumná kampaň ve Středozemním moři však vše obrátila.

Vědci poprvé zaznamenali úplný záznam činnosti srdce volně plujícího plejtváka — aniž by ho bylo nutné chytit, stresovat nebo znehybnit.

Proč vůbec nahlížet do srdce obřího savce?

Hlavní cíl výzkumu je ryze praktický: 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. Scházela jim tvrdá data o tom, co se děje uvnitř jejich těla.

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

Od mrtvých jedinců k živému gigantovi

Dřívější studie srdeční činnosti velkých velryb se týkaly téměř výhradně uhynulých nebo do sítí zamotaných jedinců. V takových případech bylo možné měřit parametry jen po krátkou dobu, v nepřirozených podmínkách, často těsně před smrtí zvířete. Data byla cenná, ale značně omezená.

Srdce dospělého plejtváka váží od 100 do 300 kilogramů a svou velikostí připomíná malý osobní automobil. Chceme-li skutečně pochopit, jak funguje při pohybu, při potápění, odpočinku nebo při setkání s plavidly, musíme ho měřit v přirozeném prostředí. A právě to si francouzští vědci stanovili jako svůj cíl.

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

Klíčovým prvkem projektu se ukázala být speciální přísavka s vestavěnou elektronikou. Zvenku vypadá nenápadně — připomíná větší, plochou plechovku. Uvnitř se ale skrývá sofistikovaná sada senzorů. Přístroj zaznamenává nejen elektrický impuls 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 se výložníkem o délce přibližně čtyř až pěti metrů dostali k hřbetu zvířete. Na jeho konci je uchycena přísavka se záznamníkem.

Přísavka se udrží na hřbetu plejtváka po několik hodin, poté se samovolně odpojí, vyplave na hladinu a lze ji vyzvednout i se zaznamenaná daty.

Proč je to tak obtížné?

Na cestě stálo hned několik závažných technických i 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 přilepeny na hřbetě, daleko od srdce,
• obtížnost samotného nalezení plejtváků, kteří tráví přibližně 90 % času pod vodou a žijí ve vodách s náročnými povětrnostními podmínkami,
• riziko ztráty celého přístroje i dat, pokud by zařízení nevyplavalo nebo se je nepodařilo lokalizovat.

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

Co odhalilo srdce plejtváka

Zaznamenaný záznam srdeční činnosti přinesl dvě skupiny poznatků: čistě fyziologická data a varovné 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 v danou chvíli ve vodě nachází. Při ponoru do větší hloubky se jeho srdce zpomalí přibližně na 5 úderů za minutu. S postupným vynořováním frekvence stoupá na přibližně 8 úderů. Těsně před vynoření a krátce po něm může vyskočit až na přibližně 25 úderů za minutu.

Toto zpomalení srdeční frekvence při potápění se nazývá bradykardie spojená s ponorem. Díky ní organismus šetří kyslík, přesměrovává ho především do mozku a nejdůležitějších orgánů, zatímco ostatní tkáně fungují v úsporném režimu. U velkých mořských savců je tento mechanismus mimořádně vyvinutý — a právě to se podařilo podrobně zaznamenat.

Velryby reagují na lodě velmi pozdě

Analýza pohybů těla a trajektorie plavání odhalila ještě něco: plejtváci mění kurs teprve tehdy, když se plavidlo přiblíží na velmi krátkou vzdálenost. To znamená, že po dlouhou dobu plují téměř přímo na loď a vyhnutí se srážce nastává až na poslední chvíli.

Pro ochránce přírody jde o vážný varovný signál. Pokud bude námořní provoz dále narůstat, bezpečnostní rezerva se dramaticky zmenší. Prosté snížení rychlosti plavidel nebo přesunutí frekventovaných lodních tras může reálně snížit počet srážek.

Srážky s plavidly způsobují výrazný nárůst mortality plejtváků v porovnání s přirozenou mírou úhynů.

Proč záleží na každém plejtváku ve Středozemním moři

Plejtvák velký je druhý největší savec na planetě — dospělý jedinec může dosáhnout délky přibližně 20 metrů a hmotnosti až 70 tun. Navzdory impozantním rozměrům je jeho středomořská populace poměrně skromná. Vědci ji odhadují na přibližně dva tisíce jedinců.

Mezinárodní organizace zabývající se ochranou přírody považují tuto místní populaci za ohroženou. Počet zvířat se výrazně snížil oproti stavu v 80. letech 20. 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 vyvolaný přítomností člověka.

Pochopení toho, jak přesně organismus těchto zvířat reaguje na každý z těchto faktorů, může pomoci lépe plánovat chráněné zóny, lodní trasy nebo rychlostní limity. A právě zde se hodí „odposlouchávání" srdce.

Co se může změnit díky datům z EKG velryby

Nová technika otevírá několik směrů dalšího působení. Za prvé mohou vědci ověřit, jak konkrétní situace — například náhlý zvuk sonaru, rychlé přiblížení velkého kontejneru nebo přítomnost menších turistických plavidel — ovlivňují míru stresu viditelnou v záznamu srdeční činnosti.

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

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

Za třetí, získané zkušenosti lze přenést na další druhy žijící v úplně jiných podmínkách — například v polárních vodách nebo na trasách dlouhých mezioceánských migrací. Samotnou technologii přísavkových senzorů lze přizpůsobit pro menší velryby, delfíny nebo dokonce velké žraloky.

Co přinese budoucnost výzkumu a jak z toho může těžit moře

Ačkoli mají současné výsledky 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 stanovit, co je normálním rozsahem srdeční aktivity a co už je signálem ohrožení.

Na základě takových dat bude snazší přesvědčit námořní úřady a lodní společnosti ke konkrétním změnám. Vymezování „tichých koridorů" pro velryby, dočasné uzavírání určitých vodních ploch pro provoz nebo příkaz ke snížení rychlosti pak přestávají být pouhými ideami odtrženy od reality a stávají se opatřeními podloženými tvrdými fyziologickými měřeními.

Celý příběh ukazuje, jak velkou roli může technologie sehrát v ochraně přírody, pokud se někdo odváží jít za hranice zaběhaných postupů. Přísavkové senzory nevyžadují chytání ani uspávání zvířat, takže jejich dopad na každodenní život plejtváků zůstává minimální. Tato výzkumná metoda se rychle stává novým standardem — jak ve vědě, tak při navrhování účinných mořských chráněných oblastí.