https://frosthead.com

Tutkijoille valaiden Earwax-palat voivat olla biologisia aarteita

Valaiden korvavaha? Todella? Se on outoa niin monella tasolla - että valaissa on jopa korvavahaa, että joku ajatteli menevän etsimään jotain sellaista ja että Smithsonianin kansallinen luonnontieteellinen museo on tallettanut yhden, ei kymmenen, vaan noin 1000 näytettä valaan korvakorun tulppista reilusti yli 50 vuotta.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Kaksi Smithsonian tutkijaa jäljittelee vuoden 1866 kuoleman- ja muutoshistorian salaperäisiä olosuhteita
  • Harvinainen julkinen näyttö 1700-luvun maya-käsikirjoituksesta
  • Dian Fosseyn Gorilla-kallo ovat tieteellisiä aarteita ja hänen taistelunsa symboli
  • Tämä upea vaaleanpunainen Coralline-levä pitää kerroksissaan salaisuuksia ilmastosta

Ja ne näytteet, jotka eivät kovin kauan sitten keränneet pölyä ja joitain niiden arvoa koskevia kysymyksiä, kääntävät nyt tiedeyhteisön toimintaan (odota sitä). . . korva.

Tämä johtuu siitä, että ne ovat paljon enemmän kuin outoja, quotidiaisia ​​ja melko karkeita esineitä, miltä ne vaikuttavat. Opimme nyt, että valaiden korvavahanäytteet ovat melko mahdollisesti ainutlaatuisia kyvyssään kuvata pisimpien elinikäisten merinisäkkäiden elämähistoriaa ja antaa meille näkemyksen paikasta ja ajasta, johon emme pääse muulla tavalla. Ne ovat käytännössä fysiologisia ja ekologisia aikakapseleita, ja tutkijoille, jotka yrittävät ymmärtää paremmin maailman valtameriä, ne ovat kiinteää kultaa.

”Se on hyvä esimerkki näytteistä, jotka on kerätty useita tarkoituksia varten useita vuosia sitten - ensimmäiset kerättiin 1900-luvun vaihteessa - ja nyt kun löydämme toisen tavan kuulustella näitä yksilöitä, pystymme huomata, että heillä on aivan muuta tarinaa kertoa ”, kertoo Smithsonian-tutkija Charley Potter, joka oli museon kokoelmanjohtaja selkärankaisten eläintieteellisessä osastossa, kunnes hän siirtyi eläkkeelle vuonna 2015.

”Alamme kysyä kysymyksiä, joita kukaan ei ole edes ajatellut kysyä näiltä eläimiltä, ​​koska kukaan ei voi palata ajassa taaksepäin. Mutta nämä antavat meille mahdollisuuden tehdä niin ”, sanoo Stephen J. Trumble, biologian apulaisprofessori ja eläinfysiologi Baylorin yliopistossa. "Toisinaan se melkein tuntuu ylivoimaiselta, koska saamme niin paljon tietoa."

Kuten suurin osa tieteen innovaatioista, valaiden korvavahan - eli korvatulppien - tutkiminen merenpohjan ydinnäytteinä tapahtui esittämällä kysymys, jota kukaan ei ollut ajatellut kysyä, ja tutkimalla ilmeistä täysin eri näkökulmasta.

Päivän aikana, kun teurasimme valaita holtittaisella luopumisella, valaanpyyjät löysivät korvatulpat leikkaamalla epäonnistuneiden louhostensa päät. Luonnontieteellisen museon kokoelmien valaan korvatulppa on yksi sadoista harvoin esillä olevista näytteistä, jotka ovat nähtävissä näyttelyssä ”Wonder”, joka avataan 10. maaliskuuta 2017. Näyttelyssä tarkastellaan museokokoelmien kriittistä roolia tieteellisessä tieteellisessä näyttelyssä. tiedonhaku.

Merinisäkäsmallisto Smithsonianin valtava Paul E. Garber -varasto Suitlandissa, Marylandissa, on museotutkijoiden tallentama merinisäkäskokoelma. (Donald E. Hurlbert)

"Valaiden ulkoinen korvakäytävä on suljettu pinnalla", sanoo meribiologi Randall W. Davis Galvestonin Texas A&M: stä ja johtava merinisäkkäiden fysiologi. ”Ulkoisesta kuulokanavasta on jäännös, mutta se ei ole avoin ympäristölle. Öljy erittyy edelleen korvaan, mutta se kertyy tähän ihmeelliseen orgaaniseen matriisiin, joka on laskettu hyvin erillisiin kerroksiin. "

Kuten puun renkaat, kerrokset siirtyvät säännöllisesti pimeästä valoon, mikä osoittaa kasvuaikoja. Trumble sanoo, että tutkijoiden mielestä 1900-luvun alkupuolelta saakka näitä kerroksia voidaan käyttää arvioimaan eläimen ikä. Mutta se on melkein kaikki, mihin niitä käytettiin, lukuun ottamatta sitä, että ne esitetään uteliaisina.

Yksi päivä noin viisi vuotta sitten merinisäkkäiden fysiologiaan erikoistunut Trumble puhui näistä kerroksista kollegansa Sascha Usenkon, Baylorin ympäristötieteiden tutkijaohjelman johtajan ja ilmakehän ja ympäristökemian kanssa.

"Ja hän sanoi:" Se on paljon kuin sedimenttien ydinjuttuja, joissa lasketaan kerrokset sedimentissä ". Ja me molemmat katsoimme toisiamme ja sanoimme, okei ... '' Usenkon kokemuksen mukaan sedimentin ytimet olivat aarrearkkoja tietoa menneisyydestä ilmasto ja ympäristö.

Charlie Potter Pystyimme havaitsemaan, että valaiden korvavahalla on aivan toinen tarina kerrottavaksi, sanoo Smithsonian-tutkija Charley Potter (yllä). (Donald E. Hurlbert)

"Ne kykenevät tallentamaan ja arkistoimaan kemiallista tietoa, ja me voimme saada trendeistä tietoja", hän sanoo, "riuttaydinyt, jäänydinnät, kaikenlaiset". Kun yhdistämme kemiallisen profiilin aikajärjestykseen, voimme rekonstruoida, millainen jokin ympäristön osa oli aiemmin. Tällaisista matriiseista on saatu paljon tietoa. "

Joten mihin kysymyksiin orgaaninen matriisi, joka on valaan korvatulppa, voisi antaa vastauksen?

He kysyivät Potterilta, oliko hänellä valaiden korvavahaa luonnonhistoriallisen museon kokoelmissa. Onko hän koskaan. 1960-luvun lopulla, kohti Yhdysvaltojen osallistumista teollisiin valaanpyyntiin, kalatalousvirasto (nykyinen kansallinen merikalastuspalvelu) korvasi erilaisia ​​kudoksia ja näytteitä kuolleista valaista tutkittavaksi. Korvatulpat päätyivät Smithsonian instituutiolle - kuormalavat ja niiden kuormalavat.

Jännittyneenä Trumblen ja Usenkon teoriasta, Potter tarjosi korvatulppia ja ideoita siitä, mitä ne mahdollisesti paljastaisivat. Noin 18 kuukauden kuluttua siitä, kun oli vain keksinyt näytteiden onnistuneen prosessoinnin, heidän varhaisessa työssään ympäristöhaasteissa havaittiin samanlaisia ​​kuvioita kuin mitä he olivat nähneet laskeutuvan kudokseen kuten vaahtoan, jotka vastasivat ruokintajaksoja muutto- ja paastoaikoina.

Seuraavat lisäkysymykset ja korvatulppa sinisestä valasta, joka oli kärsinyt laivan iskua Kalifornian rannikolta ja pesty vuonna 2007 (toimittanut Santa Barbaran luonnonhistoriallinen museo), Usenko, Trumble, Potter ja kaksi muuta avustajaa julkaisi lehden vuonna 2013 Kansallisen tiedeakatemian julkaisussa.

Se kuvasi, kuinka sinivalaskorvan korvatulppa ei vain ottanut historian saasteista, joita valaita on kokenut koko elämänsä ajan, vaan myös omaa fysiologista lokiään hormonaalisista muutoksista ja stressistä johtuvista kemikaaleista, jotka tutkijat voivat yhdistää suuriin elämätapahtumiin, kuten murrosikä, raskaus. ja syntymän. Nämä perustiedot voivat auttaa tutkijoita perustavanlaatuisilla oletuksilla, joita he ovat käyttäneet esimerkiksi ikän, raskausajan ja syntyvyyden määrittämiseen - kaikki tiedot, jotka auttavat päätöksentekijöitä tekemään tietoisempia päätöksiä lajien hoidosta.

Ehkä vielä tärkeämpää, korvatulppa toimitti kaikki nämä tiedot mitattavissa olevalla aikajanalla kuuden kuukauden tarkkuudella. Koska pistotulpan jokainen nauha laskettiin noin kuuden kuukauden välein, tutkijat pystyivät määrittämään erittäin tarkasti, milloin tietty altistuminen tai tapahtuma tapahtui. Ja he tiesivät, että korvatulppien avulla he myös pystyvät määrittelemään perustiedot, joiden perusteella he voivat verrata ja mitata yhden valaan altistumista esimerkiksi elohopealle ja torjunta-aineille elämänsä aikana eri vesillä, mutta myös muiden valaiden muiden valtamerten ja muiden vuosikymmenten ajan vertailun kannalta. tutkimus - ei vain valaiden, vaan myös niiden valtamerten kemiallinen ja biologinen historia.

Esimerkiksi, nyt on mahdollista tutkia vuonna 1910 otettu korvatulppa harmaasta valaasta, joka oli Tyynenmeren rannalla San Franciscon edustalla - joka ikästään riippuen olisi voinut elää 1800-luvun alkupuolella - puolivälissä - ja verrata sen tietoja samassa valtameressä sijaitsevalle harmaalle valaalle vuonna 1970 tai nykyhetkeen (jos kuolleet pestään, mikä on ensisijainen tapa, jolla tutkijat saavat nykyaikaisia ​​näytteitä).

Oliko syntymät samat? Mitä epäpuhtauksia oli läsnä toisessa, mutta ei toisessa, ja miksi? Mistä tällaiset epäpuhtaudet mahdollisesti ovat peräisin? Olivatko stressitasot samat, ja jos ei, miksi ei? Mikä aiheutti stressitapahtumia? Kysymyksistä tulee melkein loputtomia.

"Se on jopa ainutlaatuisempi kuin sedimenttien kaltainen, koska se edustaa yksilöä ja sen tulee liikkua, ja heillä on naurettavan pitkä elinaika ja monta kertaa he asuvat planeetan osissa, joihin emme usein pääse, ”Usenko sanoo. "Se on niin tehokas työkalu, jonka ihmiset ovat pohjimmiltaan sanoneet meille:" En koskaan ajatellut pystyväni esittämään näitä kysymyksiä. " ''

”He ovat löytäneet aivan uuden ikkunan tiettyjen kemikaalien fysiologiseen ja ympäristöaltistukseen. . . kysymyksiin, joihin on erittäin, erittäin vaikea vastata toisin ”, Davis sanoo. ”Jos kävelet harpuunvalasta ja analysoit sen kaikkia kudoksia, sinulla on yksi tilannekuva ajoissa, joka saattaa edustaa muutamaa viikkoa tai kuukautta. Mutta jos sinulla olisi fysiologinen tallentin kyseisessä eläimessä, joka harjoittaa koko elämäänsä, siitä tulee uskomattoman arvokasta, ja niin nämä ovat. "

Nyt kun he ovat alkaneet paljastaa korvatulppien mysteerit, Usenko, Trumble ja muut tutkijat louhitsevat näitä näytteitä tiedoksi. Toistaiseksi he ovat prosessoineet noin kaksikymmentä pistokkeita - osa luonnonhistoriallisen museon kokoelmasta, toiset maailman museoista, vielä toiset nykyisistä alkuperäiskansojen inuiittien keulavalasmetsästyksistä - yrittäen ulottaa sukupolvia, maantieteellisiä alueita ja lajeja. (Huomaa: Kaikilla valasilla ei ole korvatulppia. Esimerkiksi pienemmillä lajeilla on erimuotoiset korvakanavat, joihin ei mahtuu.)

Trumble on kiinnostunut esimerkiksi stressiä aiheuttavista ulkoisista voimista. Miksi esimerkiksi kortisolitasot - stressin kemiallinen mitta - nousevat ylös ja alas äskettäin tapetussa keulavalasessa, joka on peräisin Alaskan Barrowsta, kun taas vuoden 2007 sinisessä valaassa stressitasot olivat jatkuvasti korkeat?

”Onko tämä funktio siitä, missä sinivalas oli, kuten raskaan merenkulun alue? Vai oliko se vain tuo eläin itse? ”Hän kysyy. Hän yrittää myös nähdä, olivatko 1980-luvun eläimet enemmän stressiä kuin 1920-luvulla uivat; toistaiseksi tiedot osoittavat, että lähtötason stressitasot olivat alhaisemmat eläimissä sukupolvien sitten. ”Emme tiedä, mistä sen syyttää; onko se melua, kemikaaleja, ruokaa, puutetta? Emme tiedä vielä. . . jokaisella saamallamme pistokkeella näyttää siltä, ​​että meidän on vastattava enemmän kysymyksiä. ”

”Ihmeobjektit: Kansallisen luonnontieteellisen museon kokoelmista” on esillä 10. maaliskuuta 2017 - 2019.

Tutkijoille valaiden Earwax-palat voivat olla biologisia aarteita