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

Historický úspěch, který nikdo neplánoval roky dopředu

Povedlo se to ve Středozemním moři, po několika letech marných pokusů. Tento výzkum by mohl zásadně změnit způsob, jakým chráníme některá z největších zvířat naší planety.

Za projektem stojí týmy z francouzského výzkumného institutu CNRS, Univerzity v Montpellier a organizace WWF. V srpnu 2025 roku se jim během výzkumné plavby ve Středozemním moři poprvé podařilo zaznamenat úplný elektrokardiogram volně žijícího plejtvákového velryba — běžně se vyskytujícího druhu velké kosticovce.

K tomuto úspěchu vedla čtyři roky trvající cesta plná pokusů, zklamání a neustálého vylepšování vybavení. Dřívější mise u pobřeží Madagaskaru a Havaje skončily bez očekávaných výsledků. Vědci otevřeně přiznávají, že byli blízko tomu celý záměr vzdát. Poslední výzkumná expedice do Středozemního moře ale vše změnila.

Výzkumníci poprvé zaznamenali kompletní záznam srdeční činnosti volně plovoucího plejtvákového velryba — aniž by ho museli chytat, stresovat nebo znehybňovat.

Proč vůbec zkoumat srdce obřího mořského savce?

Hlavní cíl výzkumu je velmi praktický: lépe pochopit, jak velryby reagují na stres způsobený lidskou činností. Dosud vědci sledovali především chování těchto zvířat a zvuky, které vydávají — tedy to, co je vidět a slyšet u hladiny. Chyběla jim konkrétní fyziologická data o tom, co se děje uvnitř organismu.

Plejtvákové velryby žijí v oblastech s hustým lodním provozem a jsou vystaveny 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 objektivní způsob, jak zhodnotit míru stresu, které jsou tato zvířata vystavena.

Od mrtvých jedinců k živému obrovi

Dřívější studie srdeční činnosti u velkých kytovců se týkaly téměř výhradně mrtvých jedinců nebo zvířat zachycených v sítích. Z takových případů bylo možné měřit parametry jen krátkou dobu, v nepřirozených podmínkách, často těsně před smrtí zvířete. Data sice měla svou hodnotu, ale byla výrazně omezená.

Srdce dospělého plejtvákového velryba váží od 100 do 300 kilogramů a velikostí připomíná malý automobil. Aby vědci skutečně pochopili, jak funguje při pohybu, potápění, odpočinku nebo při setkání s plavidly, musejí ho měřit v přirozeném prostředí. A právě to si francouzští badatelé stanovili jako 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 však 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 z paluby lodi. Výzkumníci manévrují plavidlem dostatečně blízko, aby dosáhli na hřbet zvířete pomocí dlouhé výložníkové tyče délky přibližně 4–5 metrů, na jejímž konci je uchycena přísavka se záznamníkem.

Přísavka se udrží na hřbetu plejtvákového velryba několik hodin, poté se samovolně uvolní a vyplave na hladinu, odkud ji výzkumníci spolu se zaznamenaným materiálem vyzvednou.

Proč to bylo tak obtížné?

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

• Vysoká rychlost plavání velryby a obrovské síly působící na zařízení,
• enormní tlak při hlubokém potápění, který mohl poškodit elektroniku,
• nemožnost fyzického přístupu k hrudníku — elektrody musely být připevněny na hřbetu, daleko od srdce,
• obtížnost samotného nalezení plejtvákových velrybů, kteří tráví přibližně 90 % času pod hladinou a pohybují se v oblastech s náročnými povětrnostními podmínkami,
• riziko ztráty celé sady spolu s daty, pokud by zařízení nevyplavalo nebo se ho nepodařilo lokalizovat.

Každá další expedice umožnila zdokonalení konstrukce. Výzkumníci museli najít kompromis mezi pevností přilnavosti a bezpečností zvířete, a zároveň vtěsnat kompletní sadu senzorů i baterií do kompaktního pouzdra odolného vůči vodě a přetížení.

Co odhalilo srdce plejtvákového velryba

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

Srdeční rytmus se mění podle hloubky

Ukázalo se, že tepová frekvence plejtvákového velryba se výrazně liší podle toho, kde se v daném okamžiku nachází. Při hlubokém ponoru se jeho srdce zpomalí na přibližně 5 úderů za minutu. Při postupném vynořování frekvence roste a dosahuje přibližně 8 úderů. Těsně před vynoření a hned po něm může vystoupat až na přibližně 25 úderů za minutu.

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

Velryby reagují na lodě překvapivě pozdě

Analýza pohybů těla a trasy plavání odhalila ještě něco dalšího: plejtvákové velryby mění kurs teprve tehdy, když se plavidlo přiblíží na relativně malou vzdálenost. To znamená, že po dlouhou dobu plují téměř přímo na loď a vyhýbají se srážce doslova na poslední chvíli.

Pro ochránce přírody jde o varovný signál. Pokud lodní provoz bude nadále narůstat, bezpečnostní marže se drasticky zmenší. Zdánlivě jednoduchá opatření — jako omezení rychlosti nebo přesunutí frekventovaných námořních tras — mohou reálně snížit počet srážek.

Srážky s plavidly způsobují výrazné zvýšení mortality plejtvákových velrybů v porovnání s přirozenou mírou úhynů.

Proč na každém plejtvákovi ve Středozemním moři záleží

Plejtvák myšok je druhý největší savec na planetě — dospělý jedinec může dosahovat délky přibližně 20 metrů a vážit až 70 tun. Navzdory působivým rozměrům je jeho středomořská populace poměrně malá. Vědci ji odhadují na přibližně dva tisíce jedinců.

Mezinárodní organizace na ochranu přírody považují tuto místní populaci za ohroženou. Počty zvířat výrazně poklesly ve srovnání s osmdesátými lety 20. století. Mezi hlavní hrozby patří:

• srážky s nákladními loděmi a trajekty,
• podvodní hluk, který narušuje komunikaci a orientaci,
• chemické znečištění a mikroplasty,
• změny v distribuci planktonu způsobené oteplováním moří,
• celkový stres plynoucí z přítomnosti člověka.

Pochopení toho, jak přesně organismus těchto zvířat reaguje na každý z těchto faktorů, může pomoci lépe plánovat chráněné zóny, námořní trasy nebo limity rychlosti. A právě k tomu poslouží „naslouchání" srdci velryby.

Co může EKG velryby změnit v praxi

Nová technika otevírá hned několik možností. Zaprvé mohou vědci zkoumat, jak konkrétní situace — například náhlý zvuk sonaru, rychlé přiblížení velkého kontejnerové lodi nebo přítomnost menších turistických člunů — ovlivňují míru stresu viditelnou v záznamu srdeční činnosti.

Zadruhé tatáž data pomáhají posoudit, zda ochranná opatření, která jsou již dnes zaváděna, skutečně fungují. Pokud bylo například v určité oblasti zavedeno omezení rychlosti plavidel, lze ověřit, zda plejtvákové velryby v dané lokalitě skutečně plavou klidněji bez prudkých výkyvů tepové frekvence.

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

Zatřetí lze získané zkušenosti přenést na jiné druhy žijící v zcela odlišných podmínkách — například v polárních vodách nebo na trasách dlouhých mezioceánských migrací. Technologie přísavek se senzory lze přizpůsobit menším kosticovitým, delfínům i velkým žralokům.

Co přinese budoucí výzkum a jak z toho může těžit moře

Přestože současné výsledky mají zatím předběžný charakter, vědci již plánují další expedice. Chtějí shromáždit více záznamů z různých situací: při intenzivním lodním provozu, v klidnějších oblastech, v obdobích, kdy plejtvákové velryby intenzivněji loví, i během rozmnožování. Větší počet měření umožní určit, co je normální rozsah srdeční frekvence a co již signalizuje ohrožení.

Na základě takovýchto dat bude snazší přesvědčit námořní správy a lodní společnosti ke konkrétním změnám. Vymezování „tichých koridorů" pro velryby, dočasné uzavírání určitých oblastí pro lodní dopravu nebo příkaz ke snížení rychlosti přestávají být vzdálenými ideály a stávají se opatřeními podloženými tvrdými fyziologickými měřeními.

Celý příběh navíc ukazuje, jak výrazně může technologie podpořit ochranu přírody, pokud se někdo odváží překročit zaběhnuté hranice. Přísavky se senzory nevyžadují chytání ani uspávání zvířat, takže jejich dopad na každodenní život plejtvákových velrybů zůstává minimální. Tato výzkumná metoda se rychle stává novým standardem — jak ve vědě, tak při navrhování účinných mořských chráněných oblastí.