https://frosthead.com

Za znanstvenike, komadi ušiju kitova mogu biti biološke riznice

Kito uši? Stvarno? Čudno je na toliko razina - da kitovi imaju čak i uhu, da je netko pomislio da traži nešto takvo i da je Smithsonian Nacionalni prirodni muzej pohranio ne jedan, ne deset, već oko 1.000 uzoraka čepova kitova za uši dobro preko 50 godina.

Povezani sadržaj

  • Dvojica Smithsonijevih znanstvenika otkrivaju misteriozne okolnosti povijesti i promjena iz 1866. godine
  • Rijedak javni prikaz rukopisa Maya iz 17. stoljeća
  • Lubanje Dilla Fosseyja Gorilla su znanstveno blago i simbol njene borbe
  • Ova zadivljujuća ružičasta koraljna alga čuva tajne prošlosti klime

A ti uzorci, koji su ne tako davno skupljali prašinu i postavljali pitanja o njihovoj vrijednosti, sada znanstvenu zajednicu okreću (pričekajte)., , uho.

To je zato što su oni puno više od neobičnih, kvocijentskih i prilično grubih predmeta koji se čine. Sada učimo da su uzorci kitovog ušnog ušiju po mogućnosti vrlo jedinstveni po svojoj sposobnosti da opišu životnu povijest najdugovječnijih morskih sisavaca, kao i da nam daju pogled na mjesto i vrijeme koje ne možemo doseći ni na koji drugi način. Oni su, naime, fiziološke i ekološke vremenske kapsule, a istraživačima koji pokušavaju bolje razumjeti svjetske oceane to je čvrsto zlato.

„To je dobar primjer primjeraka koji su sakupljeni s jednom svrhom prije mnogo, mnogo godina - prvi su sakupljeni na prijelazu 20. stoljeća ili slično - a sada kada pronađemo još jedan način ispitivanja tih primjeraka, mi smo u mogućnosti otkriti da imaju čitavu drugu priču ”, kaže Smithsonian istraživač Charley Potter, koji je bio upravitelj muzejskog odjela za zoologiju kralježnjaka do odlaska u mirovinu 2015. godine.

"Počet ćemo postavljati pitanja koja nitko nije ni pomislio pitati ove životinje, jer se nitko ne može vratiti u vrijeme. Ali to nam omogućuje da to učinimo “, kaže Stephen J. Trumble, izvanredni profesor biologije i fiziolog životinja na Sveučilištu Baylor. "Ponekad to djeluje pretjerano jer dobivamo toliko mnogo informacija."

Kao i većina znanstvenih inovacija, i proučavanje ušnog kita kitova - aka ušnih čepova - kao uzoraka oceanske jezgre nastalo je postavljanjem pitanja koje nitko nije pomislio da postavi i ispitivanjem očitog iz posve drugačije perspektive.

Povratak u dan, kada smo klali kitove uz bezobzirno napuštanje, kitoli su otkrili čepove ušiju kada su razdijelili glave svojih nesretnih kamenoloma. Ušna školjka iz kolekcija Prirodoslovnog muzeja jedan je od stotina rijetko prikazanih primjeraka koji su prikazani u izložbi „Predmeti čudesa“, otvorenoj 10. ožujka 2017. Predstava istražuje kritičnu ulogu koju muzejske zbirke igraju u znanstvenoj potraga za znanjem.

Kolekcija morskih sisavaca Ogromno skladište Paul E. Garber u Smithsonianu u Suitlandu, Maryland, mjesto je gdje muzejski znanstvenici pohranjuju kolekciju morskih sisavaca. (Donald E. Hurlbert)

"Vanjski ušni kanal kod kitova zapečaćen je na površini, " kaže morski biolog Randall W. Davis iz Teksasa A&M u Galvestonu i vodeći fiziolog morskih sisavaca. "Postoji ostatak vanjskog slušnog kanala, ali on nije otvoren za okoliš. Ulje se još uvijek izlučuje u uhu, ali akumulira se u ovoj čudesnoj organskoj matrici koja je položena u vrlo različite slojeve. "

Kao i drveni prstenovi, slojevi redovito prelaze iz mračne u svijetlu, što ukazuje na razdoblja rasta. Znanstvenici su otpočetka 1900-ih, kaže Trumble, zaključili da se ovi slojevi mogu upotrijebiti za približavanje starosti životinje. Ali to je otprilike sve za što su se koristili, osim što se prikazuje kao znatiželjnici.

Jednog dana prije otprilike pet godina, Trumble, koji se specijalizirao za fiziologiju morskih sisavaca, razgovarao je o tim slojevima sa svojim kolegom Sascha Usenko, direktorom Baylorovog diplomskog programa zaštite okoliša i kemijskim atmosferom i okolišem.

"A on je rekao:" To je mnogo poput stvari u jezgri sedimenata gdje brojiš slojeve u sedimentu ", a oboje smo se pogledali i rekli, ok ..." "U Usenkovom iskustvu, jezgre sedimenata bile su riznica podataka o prošlosti klime i okoliša.

Charlie Potter Uspjeli smo otkriti da ušna kaša od kitova ima čitavu drugu priču, kaže Smithsonian istraživač Charley Potter (gore). (Donald E. Hurlbert)

"Oni mogu snimati i arhivirati kemijske informacije. Iz tih podataka možemo dobiti trendove", kaže, "grebenaste jezgre, ledene jezgre, sve vrste. Kad kemijski profil uskladimo s vremenskim slijedom, možemo rekonstruirati kakav je neki aspekt okoliša bio u prošlosti. Količina podataka koja dolazi iz tih vrsta matrica je neodoljiva. "

Dakle, na koja bi pitanja organski matriks koji služi za ušicu poput kitova mogao dati odgovor?

Pitali su Pottera da li ima kolekciju kitova ušiju u zbirkama Prirodoslovnog muzeja. Je li ikad. Krajem 1960-ih, prema kraju sudjelovanja Sjedinjenih Država u industrijskom kitolovu, Ured za ribarstvo (danas Nacionalna služba za morsko ribarstvo) prikupio je razna tkiva i uzorke mrtvih kitova radi proučavanja. Čepići za uši su završili u Smithsonian Instituciji - palete i palete.

Oduševljen Trumbleovom i Usenkovom teorijom, Potter je ponudio nekoliko čepova i ideja o tome što bi oni mogli otkriti. Nakon otprilike 18 mjeseci, kako su shvatili kako uspješno obraditi uzorke, njihov rani rad pokazao je uzorke onečišćenja iz okoliša slične onima koje su vidjeli položene u tkivo poput mrlje, što je odgovaralo razdobljima hranjenja nakon migracija i posta.

Nakon dodatnih pitanja i čepom za uši s plavog kita koji je pretrpio udar broda na obali Kalifornije i oprao 2007. (osigurao Prirodoslovni muzej Santa Barbara), Usenko, Trumble, Potter i još dvojica koautora objavio je članak 2013. u Zborniku Nacionalne akademije znanosti.

U njemu je opisano kako čepić za uši plavog kita ne samo zabilježio povijest kontaminanata s kojima se kita susretao tijekom svog života, već i vlastiti fiziološki dnevnik hormonalnih promjena i kemikalija povezanih sa stresom koji bi znanstvenici mogli povezati s velikim životnim događajima poput puberteta, trudnoće i rođenje. Ti bi osnovni podaci mogli pomoći znanstvenicima pretpostavkama istinitosti istine koje su koristili, na primjer, za određivanje dobi, razdoblja trudnoće i nataliteta - sve informacije koje pomažu tvorcima politike da donose bolje informirane odluke o upravljanju vrstama.

Možda je još važnije da je čep za uši dao sve ove podatke na mjerljivoj vremenskoj skali u roku od šest mjeseci. Budući da je svaki pojas u čepu bio postavljen u približno šestomjesečnim intervalima, istraživači su mogli s velikom preciznošću utvrditi kada se dogodila određena izloženost ili događaj. I znali su da će im i ušne utičnice omogućiti da odrede osnovne podatke iz kojih mogu usporediti i izmjeriti ne samo izloženost jednog kita stvarima poput žive i pesticidima tijekom njegova života u raznim vodama, već i drugim kitovima u drugim oceanima i ostalim desetljećima za komparativne studija - kemijska i biološka povijest ne samo kitova, već i oceana u kojima su plivali.

Na primjer, sada je moguće pregledati čepić za uši uzete 1910. godine od sivog kita koji je bio na Tihom okeanu u blizini San Francisca - koji je, ovisno o dobi, mogao živjeti u ranim do sredine 1800-ih - i usporediti njegove podatke do sivog kita u istom oceanu 1970. ili sadašnjosti (ako se jedan opere mrtvim, što je primarni način na koji znanstvenici dobivaju suvremene uzorke).

Je li natalitet isti? Koji su kontaminanti bili prisutni u jednom, a ne u drugom i zašto? Odakle su takvi zagađivači uopće došli? Jesu li razine stresa bile iste, a ako ne, zašto ne? Što je uzrokovalo stresne događaje? Pitanja postaju gotovo beskrajna.

"To je čak jedinstvenije od nečega kao što je sediment, jer predstavlja pojedinca i može se kretati, a oni imaju smiješno dug životni vijek, a puno puta žive u dijelovima planete kojima često ne pristupimo, - kaže Usenko. "To je tako moćan alat da su nam ljudi u osnovi rekli:" Nikad nisam mislio da ću moći postaviti ta pitanja. " „”

„Pronašli su potpuno novi prozor u fiziologiju i izloženost okolišu određenim kemikalijama., , pitanja na koja je vrlo, vrlo teško odgovoriti drugačije ", kaže Davis. "Ako kitu kita pogodite i analizirate sva njegova tkiva, imate vremensku snimku koja bi mogla predstavljati nekoliko tjedana ili mjeseci. Ali ako ste imali fiziološku snimku te životinje koja radi cijeli njezin život, to postaje nevjerojatno vrijedno i to su ovi. "

Sada kada su započeli otkrivati ​​misterije ušiju čepova, Usenko, Trumble i drugi znanstvenici miniraju ove primjerke radi podataka. Do sada su obradili oko dvadesetak utikača - neki iz zbirke Prirodoslovnog muzeja, drugi iz muzeja širom svijeta, a drugi iz suvremenih domorodačkih lova na kitove Inuita - pokušavajući obuhvatiti generacije, zemljopisne prilike i vrste. (Napomena: Ne postavljaju svi kitovi čepiće za uši. Na primjer, manje vrste imaju drugačije ušne kanale koji ih ne mogu prilagoditi.)

Trumblea su zainteresirane, na primjer, vanjske sile koje stvaraju stres. Zašto, na primjer, razine kortizola - kemijske mjere stresa - idu gore-dolje kod nedavno ubijenog kitova s ​​grmljavine iz Barrowa, Aljaska, dok su u plavom kitu 2007. stresa razine stresa bile stalno visoke?

"Je li to funkcija mjesta na kojem se nalazio plavi kit, kao područje teškog transporta? Ili je to samo bila ta životinja? ”Pita on. On također pokušava vidjeti jesu li životinje iz, recimo, osamdesetih, više pod stresom od onih koje su plivale u 20-ima; do sada, podaci govore da su polazne razine stresa bile niže kod životinja generacija prije. "Ne znamo čemu tome pripisati; je li to buka, kemikalije, hrana, nedostatak hrane? Još ne znamo., , sa svakim dodatkom, čini se da imamo više pitanja na koja moramo odgovoriti. "

„Predmeti čudesa: iz zbirki Nacionalnog prirodnog muzeja“ prikazan je od 10. ožujka 2017. do 2019. godine.

Za znanstvenike, komadi ušiju kitova mogu biti biološke riznice