Social distancing seals: an evolutionary response to pathogen transmission?
~~ scroll naar beneden voor Nederlands ~~ for Dutch scroll down ~~
A cross-disciplinary team of researchers has come up with a new approach to study fine scale distribution patterns of hauled out seals. In their study, published in Royal Society Open Science, they use aerial images to compare between the distribution patterns formed by harbour and grey seal colonies. “By measuring the distance of every seal to its neighbours, we found that harbour seals stay at larger distances from conspecifics than grey seals do”, according to Anne Grundlehner, marine ecologist at Wageningen Marine Research.
Spreading diseases
This finding is particularly interesting in the context of pathogen transmission. “Harbour seals appear to be less resistant to respiratory viruses than grey seals. Seals in the Wadden Sea for instance, suffered from two outbreaks of the Phocine Distemper Virus (PDV) in 1988 and 2002”, Grundlehner continues. “During these outbreaks, harbour seal populations were reduced by up to 50%, whereas grey seals remained relatively unharmed by the same virus. It is possible that the larger distances we see in harbour seals reflect an evolutionary response to the species’ pathogen susceptibility.”
Follow seals from space
The observed patterns are species-specific and can therefore serve as a tool for species identification. This is particularly convenient for applications where images are of too low resolution to use morphological characteristics to differentiate between seal species. “Seals can be seen from space”, says Jeroen Hoekendijk, PhD candidate at WUR and NIOZ. “However, in these satellite images a single seal is just a few pixels: generally, not nearly enough to determine the species. By using these spatial haul-out patterns, we now have a new tool to help with species identification in satellite imagery.”
As the method can easily be transferred to other pinnipeds (seals, sea lions, fur seals and walruses), the researchers hope that their new findings provide opportunities to gather more information about pinnipeds in remote and inaccessible regions, such as the Arctic, where the environment is changing rapidly, and tools are needed to monitor the effects on wildlife.
Living both in the sea and on land
Pinnipeds occupy the boundary between the marine and terrestrial realm. They forage in a marine environment, but depend on land or ice to rest, moult and pup. Most pinniped species tend to cluster together when hauling out on land and may form large aggregations.
The Dutch Wadden Sea is home to two species of pinnipeds: the grey seal and the harbour seal. Both were hunted extensively in the past but have since recovered: grey seal counts now number around 6,500, while almost 8,000 harbour seals were counted.
Social distancing bij zeehonden: een evolutionaire reactie op de overdracht van ziekteverwekkers?
Tijdens de Covid-19 pandemie implementeerden veel landen ‘social distancing’, maatregelen om sociaal afstand te houden die de overdracht van het virus aanzienlijk verminderden. Wetenschappers van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ), Wageningen University & Research (WUR) en Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL) hebben nu ontdekt dat grijze zeehonden en gewone zeehonden in de Nederlandse Waddenzee verschillende vormen van social distancing vertonen. Dit kan een evolutionair gevolg zijn van verschillen in vatbaarheid voor ziekte. Bovendien kunnen de waargenomen verschillen tussen grijze zeehonden en gewone zeehonden worden gebruikt om soorten te onderscheiden in observaties vanuit de lucht.
Een interdisciplinair team van onderzoekers heeft een nieuwe benadering bedacht om fijnschalige verspreidingspatronen van zeehonden te bestuderen. In hun studie, gepubliceerd in Royal Society Open Science, gebruiken ze luchtfoto's om de verspreidingspatronen in kolonies van gewone zeehonden te vergelijken met die van grijze zeehonden. "Door de afstand van elke zeehond tot zijn buren te meten, ontdekten we dat gewone zeehonden op grotere afstand van soortgenoten blijven dan grijze zeehonden", aldus Anne Grundlehner, marien ecoloog bij Wageningen Marine Research.
Ziekten verspreiden
Deze bevinding is vooral interessant in de context van de overdracht van ziekteverwekkers. "Gewone zeehonden lijken minder resistent te zijn tegen ademhalingsvirussen dan grijze zeehonden. Zeehonden in de Waddenzee hadden bijvoorbeeld last van twee uitbraken van het Phocine Distemper Virus (PDV) in 1988 en 2002", vervolgt Grundlehner. "Tijdens deze uitbraken werden populaties van gewone zeehonden met wel 50% gereduceerd, terwijl grijze zeehonden relatief ongedeerd bleven door hetzelfde virus. Het is mogelijk dat de grotere onderlinge afstanden die we bij gewone zeehonden zien een evolutionaire reactie weerspiegelen op de gevoeligheid van de soort voor ziekteverwekkers."
Zeehonden volgen vanuit de ruimte
De waargenomen patronen zijn soortspecifiek en kunnen daarom dienen als hulpmiddel voor soortidentificatie. Dit is vooral handig voor toepassingen waarbij beelden een te lage resolutie hebben om het onderscheid tussen zeehondensoorten te maken aan de hand van uiterlijke kenmerken. "Zeehonden zijn vanuit de ruimte te zien", zegt Jeroen Hoekendijk, promovendus aan de WUR en het NIOZ. "Op deze satellietbeelden is een enkele zeehond echter maar een paar pixels groot: over het algemeen lang niet genoeg om de soort te bepalen. Door gebruik te maken van deze ruimtelijke patronen hebben we nu een nieuw hulpmiddel bij het identificeren van soorten in satellietbeelden."
Omdat deze werkwijze gemakkelijk kan worden toegepast op andere vinpotigen (zeehonden, zeeleeuwen, pelsrobben en walrussen), hopen de onderzoekers dat hun nieuwe bevindingen mogelijkheden bieden om meer informatie te verzamelen over vinpotigen in afgelegen en ontoegankelijke gebieden, zoals het Noordpoolgebied, waar het milieu snel verandert en hulpmiddelen nodig zijn om de effecten op wilde dieren te monitoren.
Leven in zee en op het land
Vinpotigen leven op de grens tussen de zee en het land. Ze jagen in een mariene omgeving, maar zijn afhankelijk van land of ijs om te rusten, te ruien en hun jongen ter wereld te brengen. De meeste vinpotigen hebben de neiging om te verzamelen als ze aan land gaan en ze kunnen grote groepen vormen.
In de Nederlandse Waddenzee leven twee soorten vinpotigen: de grijze zeehond en de gewone zeehond. Op beide soorten is in het verleden veel gejaagd, maar ze hebben zich sindsdien hersteld: de grijze zeehond telt nu ongeveer 6.500 exemplaren, terwijl er bijna 8000 gewone zeehonden zijn geteld.
Publication
Stay close, but not too close: aerial image analysis reveals patterns of social distancing in seal colonies.
J. Hoekendijk, A. Grundlehner, S. Brasseur B. Kellenberger, D. Tuia and G. Aarts
August 2023
Media
The Guardian, 09 August 2023 - Seals practise social distancing, aerial survey of North Sea shows.