Ballenas. Fácil amarlas, pero ¿cómo estudiarlas?

Las ballenas son mamíferos misteriosos de los mares y océanos.  No es sencillo monitorearlas a distancia, ni mantenerlas en cautiverio.  Sin embargo, la combinación de nuevas tecnologías y la creatividad de los investigadores que se dedican al estudio de las ballenas han generado nuevas técnicas para conocer más sobre la biología y salud de estos fascinantes animales en su hábitat natural.  En esta ocasión, Laura Rojas nos comparte sus experiencias sobre monitoreo de ballenas durante su estancia con el Grupo Universitario de Investigación de Mamíferos Marinos (GUIMM) de la Universidad de Colima.

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Ballena jorobada (Megaptera novaeangliae) en las costas de Colima, Pacífico Central Mexicano.  ©GUIMM, FACIMAR, Universidad de Colima

Las ballenas son especies cosmopolitas, ya que habitan en todos los mares y oceános del mundo. Son poseedoras de la longitud más grande registrada en la historia de la vida en la Tierra (tal es el caso de la ballena azul) y de un sistema de comunicación considerado como uno de los más sofisticados del reino animal, la ecolocalización. Las ballenas, especies pertenecientes al orden de los cetáceos, son animales extraodinarios, un regalo evolutivo de la naturaleza.  Sin embargo ¿podemos conocer su estado de salud? La respuesta es sí, lo que nos lleva a una segunda interrogante: ¿cómo es posible saberlo?

A diferencia de la mayoría de los animales silvestres de gran tamaño -conocidos genéricamente como megafauna-, las ballenas barbadas son individuos que aún envuelven un sinnúmero de enigmas por descubrir, debido a características propias de su especie. Por ejemplo, su estilo de vida mayormente pelágico imposibilita el empleo de métodos convencionales para su estudio. Pero quizá la mayor dificultad a la que nos enfrentamos actualmente, es la inexistencia de un método de rutina para capturar y restringir a una ballena viva al tiempo que se mantiene ilesa.

No obstante, para los investigadores en el área de medicina de la conservación y ecología de mamíferos marinos, nada es imposible. Durante la segunda mitad del siglo XIX, los primeros estudios enfocados en la biología de estos enormes animales permitireron conocer aspectos básicos de su anatomía, comportamiento migratorio, y fisiología, mismas que  abrieron la puerta a una larga serie de investigaciones hasta llegar a los últimos avances tecnológicos y descubrimientos científicos que son pieza fundamental para conocer, valorar y conservar estas especies.

Técnicas a la altura

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Aleta caudal de un ejemplar de ballena azul (Balaenoptera musculus), en Bahía de Loreto, Baja California Sur. ©Carlos Domínguez

El convencionalismo no es una palabra en el diccionario de los mastozoólogos marinos, es por ello que a continuación conoceremos las técnicas y métodos más relevantes para el estudio de estas conquistadoras del mundo marino.

Muestras fecales: con el paso del tiempo, éstas muestras han sido una de las elecciones más utilizadas por investigadores de vida silvestre. Facilitan el estudio del estado de salud del tracto gastrointestinal y la presencia de párasitos, entre otras cosas. En el caso de las ballenas, además de utilizarse para la identificación de dichas características, este muestreo se considera una de las técnicas más informativas, ya que a través del estudio de los metabolitos que se expulsan en el excremento es posible conocer las concentraciones de distintas hormonas relacionadas con el estrés (como el cortisol) y el estado reproductivo (Hunt et al., 2006; Rolland et al., 2012). Además, podemos analizar la dieta y la eficiencia digestiva de estos cetáceos, y haciendo uso de técnicas moleculares, podemos identificar individualmente a cada ballena mediante la detección de su material genético, así como el DNA de sus presas, lo que facilita estudiar su microbioma intestinal (Kathleen et al. 2013, Valentini et al.,  2009).

Las evacuaciones fecales varían en función de la especie.  Factores como la textura, el color y  la densidad son distintas entre especies. Por ejemplo, en la ballena jorobada, las heces son más fluidas y dispersas, a diferencia de las ballenas francas y cachalotes cuyas heces tienen una consistencia más sólida y permanencen en la superficie. Una peculiaridad que recientemente han implementado los investigadores es el uso de perros entrenados para la detección de estas heces en alta mar a través de la identificación de los olores característicos de las distintas especies (Kathleen et al. 2013) .

Muestras respiratorias: Todos conocemos los característicos “soplos” (gotitas exhaladas de vapor respiratorio condensado) que las ballenas lanzan cuando salen a respirar a la superficie. Sin embargo, pocos conocen la importacia de estos soplos como muestra científica.  Investigaciones acerca de la respiración humana demuestran que la respiración de los mamíferos contiene indicadores de fase gaseosa y no gaseosa, que funcionan como biomarcadores que indican la presencia de infecciones y su origen específico, ya sea producido por bacterias, hongos o virus (Miekisch et al., 2004; Chambers et al., 2012).

Estas muestras en ballenas funcionan de igual manera para el reconocimiento y cuantificación de hormonas relacionadas al estrés y hasta la identificación del sexo de la ballena.  Las muestras de soplo también son útiles para investigar sobre la condición inmune e inflamación, a través de la composición de una diversidad de elementos en el “soplo de las ballenas” (Kathleen et al., 2013).  Su recolección varía desde la utilización de extensores de brazo para incrementar el alcance a bordo de una embarcación, hasta helicópteros a control remoto y drones modificados para la toma de muestras.

Biopsia de piel: La biopsia con dardos ha sido un método por elección para cétaceos en vida libre desde los años noventa (Barret-Lennard et al., 1996) Gracias a las características de la piel de estos animales, las muestras proporcionan información relevante relacionada con su estado de salud. Tradicionalmente, podíamos conocer características asociadas con la composición de su dieta, aspectos genéticos y la exposición a contaminantes, al ser consideradas especies “bioacumuladoras”.

¿Cómo se obtiene una muestra de este tipo? Se logra con una ballesta o rifle neumático con puntas de dardo modificadas para obtener dos capas de piel: la epidermis o capa superficial y la dermis o tejido graso. De igual modo, podemos obtener muestras de piel desprendida, a través de las “huellas” que en ocasiones son visibles en la superficie del agua por medio de redes o mallas.

A diferencia de las muestras anteriores, la piel contiene diversos elementos “intactos”, como proteínas, enzimas y DNA. Con ello, obtenemos un mundo de posibilidades para la investigación de procesos fisiológicos propios de las especies hasta la respuesta a la interacción con factores antropogénicos (Katkleen et al., 2013).

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Toma de muestra de piel a través de la biopsia y fotografías de ballena jorobada (Megaptera novaeangliae) para su identificación; en el extremo inferior derecho se observa la huella que deja en la superficie (©Myriam Llamas, estudiante de Oceanología en FACIMAR, Universidad de Colima)

Apariencia externa: Por útlimo, pero no menos importante, la evaluación visual se caracteriza por ser un método “de cajón” para el estudio de cetáceos. Desde la toma de fotografías para evaluar la condición corporal, la evaluación del estado de salud a través de la identificación de lesiones o la presencia de enfermedades que afecten la piel, hasta la evaluación del impacto antropogénico por medio de la observación e identificación de cicatrices o lesiones asociadas con embarcaciones, redes o artes de pesca (Neilson et al. 2007; Kathleen 2013). Ya sea a bordo de una embarcación o con apoyo aéreo por medio de drones, la toma de fotografías sigue siendo un recurso útil y valioso para conocer el estado de salud en estas especies.

La investigación en México

La presencia de cetáceos en aguas mexicanas es considerable. Cerca de 40 especies de cetáceos, de las cuales ocho son ballenas, visitan las costas mexicanas ubicadas en el Oceáno Pacífico. Además de utilizarlas como ruta de tránsito, estos animales visitan nuestro territorio con fines reproductivos.

En las últimas décadas, la investigación de estas especies en nuestro país ha aumentado considerablemente. Como sede por excelencia tenemos la investigación realizada en el Noroeste del país (Baja California y Baja California Sur), sin embargo, nuevos grupos de investigación se han abierto camino y se dan a la tarea de realizar estudios en otras zonas del territorio mexicano. Un gran ejemplo es el Grupo Universitario de Investigación de Mamíferos Marinos (GUIMM) perteneciente a la Facultad de Ciencias Marinas de la Universidad de Colima, liderado por el Dr. Christian Ortega, que junto con su grupo de estudiantes realizan investigaciones relacionadas con estas extraordinarias especies desde hace más de una década.

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GUIMM realizando muestreo a ballena jorobada (Megaptera novaeangliae) en las costas de Colima, Pacífico Central Mexicano (©GUIMM, FACIMAR UdeC).

Los estudios realizados por este grupo van desde los aspectos biológicos de las especies hasta su interacción con factores antropogénicos. Temas como bioacústica, fotoidentificación y atención a varamientos destacan entre el trabajo realizado en el GUIMM. Utilizando varias de las técnicas mencionadas anteriormente, como las biopsias de piel y la toma de fotográfias, además de la utilización de hidrofónos para estudios acústicos, este equipo realiza el monitoreo de cetáceos en la región del Pacífico Central Mexicano.

En conclusión, realizar la evaluación del estado de salud resulta una opción viable, incluso en las especies silvestres de vida libre más grandes que existen sobre la Tierra. Su estudio llega a tener un impacto tal, que no sólo contribuimos a la conservación de las ballenas, sino que además podemos ayudar a conservar nuestros ecosistemas marinos, al estudiar y comprender un poco más a estas gigantes denominadas “centinelas del ecosistema”.

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Ballena jorobada (Megaptera novaeangliae) en las costas del Pacífico Central Mexicano (©GUIMM, FACIMAR UdeC).

¿Quieres saber más sobre cómo se monitorea la salud de las ballenas y por qué es importante? Aquí hay algunas referencias (citadas en el texto) donde puedes encontrar más información.

  • Acevedo Jorge, “Prensa Ártica” (Portal Noticias Online). Mayo 2018. Consultado el 18 Feb 2019, disponible desde: https://prensaantartica.com/2018/05/13/columna-de-opinion-por-que-conservar-ballenas-y-delfines/
  • Barrett-Lennard  LG Smith TG Ellis GM (1996) A cetacean biopsy system using lightweightpneumatic darts, and its effect on the behavior of killer whales. Mar Mamm Sci  12: 14–27.
  • BBC News.Science & Environment. “Ig Nobel for ‘whale breathalyser’. Amos Jhonatan. (Portal Web) Consultado el 18 de feb. 2019, disponible desde: https://www.bbc.com/news/science-environment-11447095
  • Bioindicadores: guardianes de nuestro futuro ambiental., Chapter: 23, Publisher: Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) – El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR), Editors: González Zuarth, C. A., A. Vallarino, J. C. Pérez Jiménez y A. M. Low Pfeng, pp.479-499. Disponible desde: https://www.researchgate.net/profile/Jorge_Urban2/publication/273257982_Whales_as_bioindicators_of_oceansealth_using_non-lethal_techniques/links/54fc817f0cf270426d102a07/Whales-as-bioindicators-of-oceans-ealth-using-non-lethal-techniques.pdf
  • Chambers  ST Scott-Thomas A Epton  M (2012) Developments in novel breath tests for bacterial and fungal pulmonary infection . Curr Opin Pulm Med  18: 228–232.
  • Domínguez‐Sánchez, C. A., Acevedo‐Whitehouse, K. A., & Gendron, D. (2018). Effect of drone‐based blow sampling on blue whale (Balaenoptera musculus) behavior. Marine Mammal Science, 34(3), 841-850.
  • Heckel, G., M.G. Ruiz Mar, Y. Schramm y U. Gorter, 2018. Atlas de Distribución y Abundancia de Mamíferos Marinos en México. Universidad Autónoma de Campeche. . 186 p. Disponible desde https://cemieoceano.mx/downloads/libros/Atlas-distribucion-Mamiferos-Marinos.pdf
  • Hunt  KE Rolland RM Kraus SD Wasser SK (2006) Analysis of fecal glucocorticoids in the NorthAtlantic right whale (Eubalaena glacialis). Gen Comp Endocrinol  148: 260–272
  • Kathleen E. Hunt, Michael J. Moore, Rosalind M. Rolland, Nicholas M. Kellar, Ailsa J. Hall, Joanna Kershaw, Stephen A. Raverty, Cristina E. Davis, Laura C. Yeates, Deborah A. Fauquier, Teresa K. Rowles, Scott D. Kraus; Overcoming the challenges of studying conservation physiology in large whales: a review of available methods, Conservation Physiology, Volume 1, Issue 1, 1 January 2013, https://doi.org/10.1093/conphys/cot006
  • Miekisch W Schubert JK Noeldge-Schomburg GFE (2004) Diagnostic potential of breathanalysis—focus on volatile organic compounds Clin Chim Acta  347: 25–39.
  • National Oceanic and Atmospheric Administration (2018). NOAA – Marine Mammal Laboratory .Consultado Feb 15, 2018, disponible desde https://www.afsc.noaa.gov/nmml/education/cetaceans/baleen1.php
  • Neilson JL Straley JM Gabriele M Hills S (2007) Non-lethal entanglement of humpback whales(Megaptera novaeangliae) in fishing gear in northern Southeast Alaska. J Biogeogr 36: 452–464
  • Rolland  RM Hunt KE Kraus SD Wasser SK (2005) Assessing reproductive status of right whales Eubalaena glacialis) using fecal hormone metabolites. Gen Comp Endocrinol  142: 308–317
  • Valentini A  Pompanon F Taberlet P (2009) DNA barcoding for ecologists. Trends Ecol Evol  24: 110–117.
  • WDC. Ballenas y delfines. “Ballena Jorobada”, “Cachalote”, “Ballena franca” (Sitio web). Consultado el 12 feb. 2018, Disponible desde:https://ar.whales.org/guia-de-especies/ballena-jorobada 
  • https://ar.whales.org/guia-de-especies/ballena-franca-del-pacifico-norte

    Agradecimientos especiales:  Agradezco al equipo editorial del blog del Laboratorio de Ecología de Enfermedades y Una Salud, en particular al Dr. Rafael Ojeda por su apoyo en la edición del texto.

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