Исследовательская проверка присутствия микробов и цианобактерий на эпибиотах кожи и орофациальных поражениях эстуарных бутылконосых дельфинов (Tursiops truncatus) с помощью метабаркодирования

Когда кожа дельфина рассказывает историю

Посетители и местные жители вдоль восточного побережья Флориды все чаще замечают бутылконосых дельфинов с необычными светло-коричневыми пятнами на коже и, что еще тревожнее, с тяжелыми повреждениями вокруг рта и челюсти. Эти животные живут в Indian River Lagoon — красивом, но проблемном эстуарии, страдающем от загрязнения и вредных цветений водорослей. В этом исследовании задают на вид простейший вопрос с большими последствиями для дикой природы и людей: какие крошечные организмы живут на поврежденной коже этих дельфинов и что они могут рассказать о здоровье самих животных и их окружения?

Странные метки в переживающем стресс лагуне

Indian River Lagoon — длинный мелководный водный путь, отделенный от Атлантики барьерными островами. Его в основном замкнутая конфигурация удерживает питательные вещества и загрязняющие вещества, смываемые с суши. За последнее десятилетие лагуна пережила повторные массовые смертности рыб, гибель подводной растительности и вспышки болезней у дельфинов. Почти все обследованные в недавних рейдах свободно плавающие дельфины имели те или иные кожные аномалии, включая светло-коричневые наросты, в просторечии называемые «водорослевыми пленками», и у некоторых молодых животных — тяжелое разложение рта и костей челюсти. До настоящего времени никто систематически не изучал, являются ли организмы, покрывающие эти поражения, безобидными попутчиками, признаком экологического стресса или потенциальными виновниками ухудшения состояния дельфинов.

Чтение микробных отпечатков

Чтобы разобраться, исследователи собрали 13 мазков и образцов тканей с кожных пятен и орофациальных поражений у 11 дельфинов, выброшенных на берег в лагуне в период с 2010 по 2022 годы. Вместо выращивания микробов в лаборатории они использовали ДНК-метод, называемый метабаркодированием. Эта техника считывает небольшой генетический «штрих-код» каждой бактерии и родственного микроба, позволяя ученым идентифицировать многие виды одновременно, включая те, которые плохо растут в культуре. Затем команда сравнила микробные сообщества, найденные на светло-коричневых кожных наростах, с теми, что на некротических, то есть разлагающихся, ротовых поражениях, и соотнесла эти паттерны с физическим состоянием каждого дельфина и его жизненной историей.

Неожиданное разнообразие на больной коже

Оказалось, что поражения дельфинов содержат намного более богатые и разнообразные микробные сообщества, чем здоровая кожа дельфинов, описанная в предыдущих работах. Ни один отдельный тип бактерий не присутствовал во всех образцах, но некоторые группы встречались у многих животных. Многие из них относятся к родам, включающим известные патогенные виды у людей, рыб или других млекопитающих — такие как Burkholderia, Clostridium, Tenacibaculum, Porphyromonas, Treponema и Hathewaya. Некоторые из этих родов ассоциируются с язвами, эрозией рта и некрозом тканей у других хозяев, что вызывает опасения, что аналогичные процессы могут происходить и у дельфинов. Общий состав микробов отчетливо различался между двумя типами поражений: светло-коричневые «водорослевые пленки» в целом содержали больше типов бактерий, в то время как орофациальные поражения формировали собственные отличные кластеры, особенно у истощенных молодых самцов.

Улики от сине-зеленых бактерий

Команда также сосредоточилась на цианобактериях, иногда называемых сине-зеленыыми водорослями, которые могут процветать в богатых питательными веществами, загрязненных водах и иногда производить токсины. ДНК цианобактерий присутствовала у большинства дельфинов, как в кожных пятнах, так и вокруг рта. Многие обнаруженные роды типично встречаются в эвтрофированных, с низким содержанием кислорода или загрязненных нефтью средах, что указывает на связь между ухудшением качества воды и колонизацией кожи дельфинов. Тем не менее в исследовании не было выявлено одной цианобактерии, ответственной за все пленки, и не обнаружен ранее описанный цианобактериальный вид, известный по пораженным дельфинам в других местах. Это указывает на то, что «водорослевые пленки» могут быть смешанными микробными матами, а некоторые колонизаторы могут оставаться неизвестными науке.

Что это значит для дельфинов и людей

Хотя исследование не смогло указать на единственную причину светло-коричневых пленок или разрушительных ротовых поражений, оно ясно показывает, что дельфины в Indian River Lagoon несут на своей коже сложные, ненормальные микробные сообщества — сообщества, включающие многие группы с историей вызывающих заболевания. Эти выводы подтверждают идею о том, что стрессовая среда лагуны и ослабленное здоровье дельфинов создают возможности для захвата ниши оппортунистическими микробами. Поскольку лагуна поддерживает важные рыболовные промыслы, туризм и рекреацию, и уже отмечались случаи инфекций людей от местных бактерий, понимание этих микроскопических миров — это не просто академическое упражнение. Работа закладывает основу для использования микробов кожи дельфинов в качестве индикаторов состояния экосистемы и общественного здоровья и подчеркивает необходимость срочного восстановления качества воды в этом знаковом эстуарии.

Цитирование: 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

Ключевые слова: бутылконосые дельфины, микробиом кожи, Indian River Lagoon, цианобактерии, морское загрязнение