Fisiología de la conservación y estrés

Nuestro equipo de investigación se asoció a especialistas en el estudio de la fisiología y salud de grandes cetáceos y pioneros en el desarrollo de métodos de estudio benignos a partir de muestras alternativas. Muestras de piel, grasa, exhalaciones respiratorias y barbas aportan información precisa sobre la condición fisiológica y de salud de las ballenas permitiéndonos abordar preguntas de interés para la conservación de estos fascinantes mamíferos marinos. Más aún, las muestras de barbas obtenidas a partir de necropsias permiten un estudio retrospectivo de la historia fisiológica y hormonal del individuo.

INVESTIGADOR PRINCIPAL

Biól. Alejandro Fernández Ajó / bio

Candidato Doctoral Universidad del Norte de Arizona, Licenciado en Ciencias
Biológicas (Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco). Investigador.

Debido a su tamaño, sus hábitos marinos y la gran extensión de océano que es su hábitat, las ballenas son extremadamente difíciles para realizar estudios de fisiología.
Los métodos utilizados para estudiar otros animales, como la obtención de muestras de sangre, son literalmente imposibles cuando se trata de estos gigantescos mamíferos marinos. Incluso la información fisiológica más básica sobre estas especies sigue siendo desconocida o incierta entre la comunidad científica. Sin embargo, nuestros investigadores están dedicados a estudiar todos los aspectos de la biología de las ballenas aplicando técnicas de estudio modernas, novedosas y benignas, que demuestran que no es necesario matar ballenas para estudiarlas.

Las barbas de una ballena franca adulta pueden crecer hasta medir más de 1.8 metros de largo y, como crecen continuamente, tienen un “registro químico” de entre ocho y diez años de su historia de vida. En las barbas de los ballenatos se encuentra el registro de la vida completa del animal incluido parte de su gestación. Mediante el uso de técnicas de laboratorio podemos analizar las barbas de las ballenas que mueren naturalmente para detectar la presencia de hormonas como el cortisol y la progesterona, que revelan información asombrosamente clara sobre los niveles de estrés y la fisiología reproductiva de la ballena. Por ejemplo, podemos determinar con qué frecuencia una ballena hembra ha estado embarazada a partir de los niveles de progesterona presentes en diferentes segmentos de la barba y cuál es la respuesta de estrés frente a lesiones ocasionadas por enmallamientos, los ataques de las gaviotas u otros factores estresantes.

¿Qué son los glucocorticoides u hormonas del estrés? ¿Qué información nos brindan?

En la mayoría de los vertebrados, factores de impacto como lesiones, tormentas, inanición, etc. promueven un aumento en la secreción de glucocorticoides u hormonas del estrés (cortisol y corticosterona), que luego inducen una variedad de respuestas fisiológicas y de comportamiento que ayudan a los animales a lidiar con el factor estresante. La exposición prolongada al estrés crónico, sin embargo, puede exceder la capacidad del animal para hacer frente a dichos estímulos y, por lo tanto, afecta negativamente su condición corporal, su salud, la reproducción futura e incluso su supervivencia.

De hecho, los glucocorticoides en sí mismos, si están elevados por períodos prolongados, pueden inhibir directamente el crecimiento, la reproducción y la función del sistema inmune. En casos de estrés crónico prolongado, los glucocorticoides pueden finalmente disminuir desde su estado inicialmente elevado e incluso caer por debajo de los niveles basales normales. En última instancia, podemos estudiar cómo varían las concentraciones de estas hormonas como indicadores de la ocurrencia, gravedad y efectos acumulativos de los factores estresantes en las ballenas.

Existe una gran cantidad de literatura que relaciona las medidas de glucocorticoides con el estrés agudo y crónico en la fauna marina y terrestre. Sin embargo, existe poca información sobre los patrones de glucocorticoides con estrés repetido o crónico en las ballenas barbadas, en gran parte debido a que las ballenas son notablemente difíciles de estudiar.

¿Cómo estudiamos las barbas para reconstruir la historia de vida de las ballenas?

Cuando una ballena muere en Península Valdés, nuestros investigadores realizan una necropsia, recolectando todo tipo de muestras de tejidos, incluyendo barbas. Esto brinda una oportunidad única para el análisis longitudinal y retrospectivo de patrones hormonales a partir de estas muestras, ya que a medida que la barba crece las hormonas que circulan en sangre se van depositando en forma secuencial en este tejido.

Las concentraciones de cortisol y corticosterona a partir de barbas de ballena indican que en las mismas existe un registro temporal continuo de la actividad suprarrenal que abarca el período de tiempo de crecimiento de barba, que pueden ser varios años en la mayoría de las especies de ballenas.

En las ballenas francas del Atlántico Norte (Eubalaena glacialis), y ballenas de Groenlandia (Balaena mysticetus), se estudió que los glucocorticoides se encuentran en concentraciones elevadas en las regiones de barbas que coinciden con el momento en que el animal fue expuesto a factores de estrés documentados, como enmallamientos en artes de pesca o períodos conocidos de enfermedades. Los glucocorticoides también son elevados durante los estados reproductivos energéticamente costosos, como el embarazo y la lactancia o la temporada reproductiva para los machos adultos.

¿Cuáles son las causas de las elevadas mortandades de ballenatos registradas en Península Valdés?

Entre 2003 y 2013, cientos de ballenas recién nacidas murieron en Península Valdés. Esta mortandad, que llamó la atención de la comunidad científica internacional, fue la mortandad de ballenas francas australes más alta jamás registrada para la especie. Seguimos estudiando sus posibles causas para proponer medidas de gestión y mitigación donde sea posible.

Nuestro objetivo es estudiar la condición de salud y fisiológica de las ballenas de Península Valdés para comprender cómo las afectan los diferentes factores de estrés que las ballenas enfrentan en su ambiente (como por ejemplo los ataques de gaviotas) para comprender las causas de estas mortandades.

Aplicamos una técnica novedosa con resultados sorprendentes

Nuestros investigadores están estudiando la relación entre la intensidad de los ataques de gaviotas cocineras a las crías de ballenas francas de Península Valdés y sus niveles de estrés fisiológico. En las crías que mueren al poco tiempo de nacer, el análisis de una barba permite conocer con precisión los niveles de estrés que tuvieron a lo largo de su breve vida, incluyendo parte de su gestación. Medimos los niveles de glucocorticoides en dos ballenatos que tenían muy pocas o ninguna herida producida por gaviotas y los comparamos con los de dos ballenatos que tenían muchas heridas. También analizamos el caso de una cría de ballena franca del Atlántico Norte que murió al ser colisionada por un barco, es decir, una muerte por trauma agudo sin estrés fisiológico previo.

Los resultados fueron sorprendentes: las dos crías con muchas lesiones de gaviotas tuvieron niveles de hormonas de estrés elevadísimos previo a su muerte, mientras que en las otras tres crías los niveles fueron muy bajos. Si bien el número de casos que analizamos en este estudio preliminar es pequeño, los resultados llamaron la atención del Comité Científico de la Comisión Ballenera Internacional, cuyos miembros recomendaron la continuación de este interesante trabajo por su alto valor diagnóstico para comprender los procesos biológicos en relación con las mortandades inusuales de ballenas en Península Valdés.

Actualmente continuamos analizando más muestras obtenidas por el Programa de Monitoreo Sanitario Ballena Franca Austral con el fin de comprender mejor en qué medida el acoso de las gaviotas afecta la supervivencia de las ballenas que nacen en los golfos de Península Valdés.

Comprender más acerca de la fisiología de las ballenas y en qué medida los cambios ambientales y de origen humano afectan la salud de los animales, permite a los científicos trabajar con grupos ambientalistas y agencias gubernamentales para diseñar estrategias de conservación más efectivas.

Seguimos trabajando para generar información científica que nos permita comprender mejor cuáles son las causas de muerte de ballenas que se registran en las costas de Península Valdés.

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Lic. Alejandro Fernández Ajó | <em>Investigador.</em>

Licenciado en Ciencias Biológicas (Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco).

Soy biólogo egresado de la Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco y actualmente estoy realizando mis estudios de doctorado en la Universidad del Norte de Arizona en Estados Unidos becado por Fulbright y el Ministerio de Educación y deportes de la Nación. Me acerqué al ICB como voluntario en el programa de varamientos en el 2006; soy miembro del equipo de investigación del ICB desde el año 2014. También participo en el área de educación brindando charlas educativas en viajes de expedición a la Península Antártica, Malvinas y Georgia del Sur. Me identifico completamente con la misión del ICB. Mi trabajo de investigación sobre fisiología del estrés y conservación apunta a comprender cómo los cambios de origen antrópico y ambientales afectan la salud de las grandes ballenas. Comprender estos procesos nos permite dirigir acciones para mitigar o resolver amenazas que enfrentan las ballenas en su ambiente.

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