Eksploracyjne badanie obecności mikroorganizmów i cyjanobakterii na epibiotycznej skórze i zmianach około-ustnych przybrzeżnych delfinów butlonosych (Tursiops truncatus) w estuarialnym Indian River Lagoon za pomocą metabarcode’ingu

Gdy skóra delfina opowiada historię

Turyści i mieszkańcy wschodniego wybrzeża Florydy coraz częściej dostrzegają delfiny butlonose z nietypowymi jasnobrązowymi plamami na skórze, a co gorsza — niektóre z ciężkimi uszkodzeniami wokół pyska i żuchwy. Zwierzęta te żyją w Indian River Lagoon, pięknym, lecz dobrze znanym z problemów estuarium dotkniętym zanieczyszczeniami i szkodliwymi zakwitami glonów. Badanie stawia pozornie proste pytanie o dalekosiężnych implikacjach dla dzikiej przyrody i ludzi: jakie drobne organizmy zasiedlają uszkodzoną skórę tych delfinów i co mówią o zdrowiu zwierząt oraz ich środowiska?

Dziwne zmiany w zestresowanym estuarium

Indian River Lagoon to długi, płytki kanał wodny oddzielony od Atlantyku wałem wysp barierowych. Jego w dużej mierze zamknięty charakter zatrzymuje składniki odżywcze i zanieczyszczenia spływające z lądu. W ciągu ostatniej dekady laguna doświadczała powtarzających się śnięć ryb, wymierania łąk morskich i ognisk chorób u delfinów. Niemal wszystkie wolno pływające delfiny zbadane w ostatnich inwentaryzacjach wykazywały jakiś rodzaj nieprawidłowości skórnych, w tym jasnobrązowe naloty potocznie nazywane „algal sheens” oraz, u niektórych młodych osobników, poważne rozkłady tkanek wokół pyska i kości żuchwy. Do tej pory nikt systematycznie nie sprawdził, czy organizmy pokrywające te zmiany są nieszkodliwymi pasażerami, oznaką stresu środowiskowego, czy też potencjalnymi sprawcami pogorszenia kondycji delfinów.

Czytanie mikrobiologicznych odcisków

Aby to zbadać, badacze pobrali 13 wymazów i próbek tkanki z plam skórnych oraz zmian przyustnych u 11 delfinów, które wyrzuciło na brzeg w lagunie między 2010 a 2022 rokiem. Zamiast hodować drobnoustroje w laboratorium, zastosowali metodę opartą na DNA zwaną metabarcode’ingiem. Technika ta odczytuje niewielką „kodową” sekwencję genetyczną z każdego obecnego bakterium i pokrewnych mikroorganizmów, co pozwala identyfikować wiele gatunków jednocześnie, w tym te trudne do hodowli. Zespół porównał następnie społeczności mikrobiologiczne znalezione na jasnobrązowych nalotach z tymi na nekrotycznych, czyli gnijących, zmianach przyustnych i powiązał te wzorce ze stanem ciała każdego delfina oraz jego historią życia.

Niespodziewana różnorodność na chorej skórze

Okazało się, że zmiany skórne delfinów gościły znacznie bogatsze i bardziej zróżnicowane społeczności mikrobiologiczne niż zdrowa skóra opisywana w wcześniejszych pracach. Żaden pojedynczy typ bakterii nie występował we wszystkich próbkach, ale niektóre grupy były powszechne u różnych osobników. Wiele z nich należało do rodzajów, które obejmują znane gatunki chorobotwórcze u ludzi, ryb lub innych ssaków — takich jak Burkholderia, Clostridium, Tenacibaculum, Porphyromonas, Treponema i Hathewaya. Niektóre z tych bakterii łączone są z wrzodami, erozją jamy ustnej i martwicą tkanek u innych gospodarzy, co budzi obawy, że podobne procesy mogą zachodzić u delfinów. Ogólny skład mikrobioty wyraźnie różnił się między dwoma typami zmian: jasnobrązowe „algal sheens” zwykle miały więcej różnych rodzajów bakterii, podczas gdy zmiany orofacjalne tworzyły odrębne skupiska, szczególnie u wychudzonych młodych samców.

Wskazówki od sinic

Zespół skupił się także na cyjanobakteriach, zwanych potocznie sinicami, które mogą rozwijać się w wodach bogatych w składniki odżywcze i zanieczyszczonych oraz okazjonalnie produkować toksyny. DNA cyjanobakterii występowało u większości delfinów, zarówno na plamach skórnych, jak i wokół pyska. Wiele wykrytych rodzajów zwykle występuje w środowiskach eutroficznych, ubogich w tlen lub zanieczyszczonych ropą, co sugeruje związek między pogorszoną jakością wody a kolonizacją skóry delfinów. Jednak badanie nie wykazało jednego gatunku cyjanobakterii odpowiedzialnego za wszystkie naloty ani nie wykryło wcześniej opisywanej cyjanobakterii znanej z chorych delfinów w innych rejonach. To sugeruje, że „algal sheens” mogą być mieszanymi matami mikrobiologicznymi, a nie dziełem jednego sprawcy, i że niektóre koloniujące organizmy mogą być nadal nieznane nauce.

Co to oznacza dla delfinów i ludzi

Chociaż badanie nie zdołało wskazać jednej przyczyny jasnobrązowych nalotów ani wyniszczających zmian przyustnych, wyraźnie pokazuje, że delfiny w Indian River Lagoon noszą na skórze złożone, nieprawidłowe społeczności mikroorganizmów — społeczności obejmujące wiele grup z historią wywoływania chorób. Wyniki te wzmacniają pogląd, że zestresowane środowisko laguny i osłabione zdrowie delfinów stwarzają możliwości dla oportunistycznych mikroorganizmów, by się zadomowić. Ponieważ laguna wspiera ważne rybołówstwo, turystykę i rekreację, a już odnotowano liczne zakażenia ludzi spowodowane lokalnymi bakteriami, zrozumienie tych mikroskopijnych światów to więcej niż ćwiczenie akademickie. Praca ta kładzie podwaliny pod wykorzystanie mikrobiomu skóry delfinów jako wskaźnika zdrowia ekosystemu i publicznego oraz podkreśla pilną potrzebę przywrócenia jakości wody w tym ikonicznym estuarium.

Cytowanie: Brown, A.O., Durden, W.N., McGovern, C. et al. An exploratory investigation into the microbial and cyanobacterial presence on skin epibiotia and orofacial lesions in estuarine common bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) through metabarcoding. Sci Rep 16, 6727 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37434-w

Słowa kluczowe: delfiny butlonose, mikrobiom skóry, Indian River Lagoon, cyjanobakterie, zanieczyszczenie mórz