Chloe Victoria Robinson, Brittany Catrina Visona-Kelly, Emma June Laqua, Gary James Sutton, Colleen M. Talty, Michael William Dallas Judson · Metabarcoding and Metagenomics · 2026

Applying flukeprint environmental DNA to detect skin-associated bacteria from free-ranging West Coast Transient killer whales Orcinus orca rectipinnus

Resumo em português

Globalmente, colisões com embarcações, emaranhamentos e poluição oceânica impactam negativamente os cetáceos ao comprometer a integridade e a saúde da pele por meio de lesões diretas ou doenças, além de aumentar a suscetibilidade a infecções bacterianas, virais ou fúngicas crônicas. Caracterizar os agrupamentos microbianos da pele em cetáceos livres oferece uma forma de avaliar e estabelecer tendências de referência nas condições da pele. Atualmente, os dados microbianos da pele são coletados apenas por amostragem por biópsia, uma abordagem levemente invasiva que representa apenas uma pequena área superficial da pele. Neste estudo, empregamos amostragem não invasiva de DNA ambiental (eDNA) em impressões da nadadeira caudal de orcas transientes da Costa Oeste na Califórnia e Colúmbia Britânica para avaliar a eficácia do método na detecção de bactérias associadas à pele. Usando uma abordagem pareada, constatamos um número maior de variantes exatas de sequência bacteriana e gêneros bacterianos únicos nas impressões da nadadeira caudal em comparação com controles de água do mar. As vias funcionais das variantes exatas de sequência bacteriana únicas das impressões da nadadeira caudal foram dominadas por funções preditas provavelmente relacionadas à replicação e reparo de DNA, sinalização celular e dobramento de proteínas. Comparamos os resultados bacterianos com avaliações visuais das condições da pele e outros fatores, constatando que as bactérias das impressões da nadadeira caudal são explicadas por uma combinação de região geográfica, mês de amostragem, idade da orca, sexo da orca e percentual de lesões cutâneas visíveis em fotografias laterais. Este trabalho demonstra a aplicabilidade da amostragem de eDNA em impressões da nadadeira caudal para melhorar a compreensão da saúde da pele em cetáceos, com implicações para o estudo de cetáceos ameaçados ou que evitam a superfície, que não são bons candidatos para amostragem por biópsia.

Resumo original em inglês

Globally, vessel strikes, entanglements, and ocean pollution negatively impact cetaceans by compromising skin integrity and health through direct injury or disease and by increasing susceptibility to chronic bacterial, viral, or fungal infections. Characterizing skin microbial assemblages in free-living cetaceans offers a means to evaluate and establish baseline trends in skin conditions. Currently, skin microbial data are collected only via biopsy sampling, which is a mildly invasive approach that represents only a small surface area of skin. In this study, we employed non-invasive environmental DNA (eDNA) flukeprint sampling of West Coast Transient killer whales in California and British Columbia to evaluate the method’s effectiveness in detecting unique skin-associated bacteria. Using a paired approach, we found a greater number of bacterial exact sequence variants and bacterial genera unique to flukeprints compared with seawater controls. Functional pathways of unique flukeprint bacterial exact sequence variants were dominated by predicted functions likely related to DNA replication and repair, cell signaling, and protein folding. We compared bacterial results with visual skin condition assessments and other factors, finding that flukeprint bacteria are explained by a combination of geographic region, sampling month, whale age, whale sex, and the percentage of skin lesions visible in lateral photographs. This work demonstrates the applicability of eDNA flukeprint sampling for improving understanding of cetacean skin health, with implications for studying endangered or surface-elusive cetaceans that are not good candidates for biopsy sampling.