Свързано съдържание
- Колко големи са стриди в чесапийк преди колонизацията?
Стивън Дърам пренебрегва студената вода, проникваща в туристическите му ботуши, докато се прокрадва в плитка, соленовата рекичка, препускаща се през солен блат в Медисън, Кънектикът. С всяка крачка черупките му се чупят под краката и той осъжда още няколко стриди на ранна смърт. Под тези жертви останките на техните предци лежат закърмени в каката. На по-малко от метър надолу те биха могли да са на стотици години - артефакти от време преди съвременното водене на записи. Подобно на хиляди камъни Rosetta с размер на сапун, черупките могат да разкрият улики за миналото - ако знаете какво търсите.
Durham, спортен с подстригана брада и студентска шапка от ресторант с морски дарове, е нов вид слеут. Той е един от първите студенти в света, обучени в природозащитна палеобиология, млада област, която прилага уменията на палеонтолог, зададени на съвременните предизвикателства за опазване, като декодира останки от животни и растения. Изследванията, ръководени от The Nature Conservancy, показват, че в световен мащаб популациите на стриди са намалели с 85 процента през последните 130 години. Информацията, която Дърам може да събере от старите източни черупки на стриди ( Crassostrea virginica ) в този малък блат - като колко солена беше водата, когато са живели, колко големи и колко бързо са се разраствали и колко плътно са се струпали - може да осигури ценен контекст за усилията за опазване и възстановяване на източните стриди днес. Но хората, отговорни за тези реставрационни работи, ще се нуждаят от убедително.
Една от първите стъпки в лабораторния процес на Дърам е разпространението на проби върху телена мрежа за почистване. (Любезност Хакай / Джеф Джилер) Рекичката трябва да е празна, преди Дърам да може да се разрови в богатата на въглерод кал и миришеща на сяра. Но в минута на мъртъв отлив водата все още тече около глезените му. Неизмазан, Дърам продължава с другата си задача: изваждане на живи стриди от повърхността на коритото за сравнение. Има много антични миди, които чакат в лабораторията си, на пет часа път с кола.
Дърам, заедно със своя докторски съветник Грегъри Дитъл, е изкопал хиляди източни черупки от стриди от обекти в Луизиана, Каролините и Кънектикът през последните няколко години. В офиса му в Палеонтологичната изследователска институция, свързана с университета Корнел, в Итака, Ню Йорк, те са струпани по рафтове и в чекмеджета, някои все още са покрити с блатна каша и увити в найлонови торбички за събиране, други почистени, сортирани, спретнати с етикети и заградени. Най-малките черупки са дълги само няколко милиметра; най-големите са по-дълги от iPhone. Черупките варират във възрастта; някои са сравнително млади на няколко десетилетия до векове, като тези от реката в Кънектикът, докато най-старите му раковини датират стотици хиляди години в плейстоцена. Тези по-стари черупки дори не са от съвременните блата: Дърам и Дитъл ги намират открити по стените на каналите, на места, където някога са съществували блата, когато нивата на океана са били по-високи. Често намират тези стари черупки непокътнати, като двете им половини са изправени, както биха били, когато стридите бяха живи, преди да са ги заровили блатни утайки преди хилядолетия.
Стивън Дърам измерва черупка от стриди от Южна Каролина в лабораторията си в Итака, Ню Йорк. (Любезност Хакай / Джеф Джилер) Няколко дни след завръщането си от Кънектикът, в лабораторията в коридора от кабинета си, Дърам отмества проби от 350 000 години от обект в Южна Каролина, черупките са нанесени върху телена мрежа над мивка. След като е почистил всяка торбичка, той гребе през колекцията и съчетава единични черупки на стриди на двойки, като древен пъзел. "Та-да", казва той, вдигайки комплект. И с двете половини той може да бъде сигурен, че измерва пълния размер на стрида и че тя е живяла близо до мястото за събиране и не е била просто измита там от вълни или приливни течения.
Оттам Дърам започва да превръща стария калциев карбонат в твърди данни. Той избира няколко черупки за анализ, нарязва ги наполовина и след това захваща нарязаните повърхности с лазер, за да измери съотношенията на елементи като магнезий, калций и барий. Съотношението на магнезий и калций се променя с температурата, така че той може да изведе живота на стрида, като види колко горещи и студени сезона е преживял. А съотношението на барий и калций в материала на черупката леко варира в зависимост от местната соленост, което показва колко солена е била водата по времето, когато е живяла стридата.
В детрита има дори информация, че той измива черупките. Докато той измива настрани парчета черупки, натрупани върху телената мрежа, те звънят като счупено стъкло. Той изважда невъзможно малка черупка на охлюв, не много по-голяма от закачалка. " Boonea впечатление ", заявява той: паразит от стриди. Нейното присъствие и наличието на други черупки от стриди в пробата - всички от видовете, които живеят и до днес - разкрива повече за околната среда, от която са идвали стридите. Например, Boonea живее в по-тесен диапазон на соленост, отколкото източната стрида, така че древната проба предоставя допълнителни доказателства за това колко солена е била водата през всички онези години на мястото в Южна Каролина, откъдето идва тази конкретна партида черупки.
В своята лаборатория Стивън Дърам използва диамантен трион, за да прореже черупка от стриди. (Любезност Хакай / Джеф Джилер) Консервационната палеобиология може да даде забележително пълна картина за това как стридите или други организми са живели доста преди хората да пристигнат на мястото. „Можем да кажем на мениджърите как са изглеждали популациите от стриди в миналото“, казва Дърам. Въпросът сега е: „Кои са нещата, които искат да знаят?“
Горещо по петите на този въпрос идва трудността как да се въведе информацията в обращение. Палеобиологията в областта на опазването е за първи път наречена през 2002 г., въпреки че учените използват нейните техники от няколко десетилетия; през 2009 г. Дитъл помогна за организирането на презентации за него на среща на Геологическото общество на Америка. Появяващото се поле сега се гордее с членове в Америка, Европа и Австралия. А обхватът на работата се простира отвъд стридите: палеобиолозите за опазване са използвали цветен прашец и следи от семена, за да определят дали някои растения в Галапагос са били първоначално местни или инвазивни, и те са изследвали изкопаеми корали, за да покажат промени в разпространението в отговор на мащабни климатичните промени. Въпреки това много мениджъри на реставрацията все още не знаят за това поле или остават скептични.
Мнозина са "заинтригувани, но леко подозрителни" относно палеобиологичните данни, казва Роуън Локууд, професор по геология и палеобиолог по опазване от колежа на Уилям и Мери във Вирджиния. "Това е нов източник на данни за тях и не мисля, че са напълно убедени." Тези настроения бяха озвучени в резултатите от проучване, проведено от около 100 души, работещо по възстановяването на стриди в Съединените щати и публикувано от Дърам и Дитъл миналата година.
Други видове, открити сред старите черупки на стриди, като тази Boonea впечатление, предоставят повече подробности за миналото: например солеността на водата по времето, когато са живели стридите. (Любезност Хакай / Джеф Джилер) Някои смятат, че тайните на древните черупки имат ограничена стойност за планирането на усилията за възстановяване днес. „През последните 200 години имаше много промени в стриди, “ казва Филин зу Ермассен, който изучава услугите на морските екосистеми в университета в Кеймбридж. „Пренебрегването на този факт би било изключително наивно.“ По-важно е, според нея, да разберем сегашните условия.
Дърам и Диетл твърдят, че учените за възстановяване трябва просто да фалшифицират палеобиологични данни в своите уравнения - заедно с настоящите условия. Една от силните страни на тяхната информация е, че тя може да помогне да се избегнат греховете на „изместване на базовите линии“. Това е идеята, че светът по време на нашия живот, или в съвсем близкото минало, е наш модел - или основна - за това как трябва светът да изглежда, дори ако този свят е или вече е силно влошен.
„Ако си поставяте цели въз основа на нещо, което вече е напълно влошено, може да се подчертае много“, казва Дитъл. Нито той, нито дори най-оптимистичните реставратори на стриди не очакват бреговата ивица да изглежда така, както е направила преди индустриалната жътва и развитието на крайбрежието да съкращава населението. И все пак този тип исторически данни могат да помогнат да се гарантира, че целите за възстановяване са достатъчно амбициозни и добре съобразени с условията на околната среда. „Може би бихте могли да го възстановите, за да бъде по-добър, но нямате представа, защото вашата мярка за успех е да гледате на рифа, който е деградиран в продължение на век.“
Консервационната палеобиология има поне един успех на стриди досега. В сайт близо до Евърглейдс на Флорида, мениджърите по реставрация използваха палеобиологични данни, събрани през 2007 и 2008 г., за да помогнат да поставят цели за възстановяване на рифовете и да измислят как да възстановят потока на сладката вода по начин, който би бил от най-голяма полза за стридите. Данните, обяснява Асвани Волети, който участва в проекта и сега е професор по морска наука, специализиран в биологията на мидите и възстановяване на местообитанията в Университета на Северна Каролина Уилмингтън, също показа на екипа, че стриди никога не са присъствали в определени заливи, т.е. така че опитът да ги „възстановите“ в тези области може да се окаже безполезен.
Режещият ръб на черупката на стриди може да бъде оценен за различни елементи, като магнезий и калций; съотношенията могат да показват колко години е живяла стридата. (Любезност Хакай / Джеф Джилер) Черупките от Южна Каролина, които Дърам измива и сортира в лабораторията му, са от време между ледникови епохи, когато светът беше средно с около 1 до 2 ° C по-топъл, отколкото днес. Това означава, че черупките може да са и пълномощни за това как ще изглеждат стридите в близко бъдеще. Засега неговите данни сочат, че стридите в по-топъл климат са по-малки и по-краткотрайни. Това може да е важна информация за мениджърите на реставрацията, тъй като целите за възстановяване могат да включват биомаса на стриди и показатели за възрастта.
Палеобиологичните данни също могат да ви помогнат да разкажете мощна история за загубеното, което може да генерира местна подкрепа за проекти за реставрация. Хората няма вероятност да се борят за нещо, ако не знаят, че съществува. Но покажете на някого доказателство за това, което са загубили, казва Дитъл и може би ще кажат: „Аз загубих нещо. Може би трябва да го върнем. "
В своята тесна лаборатория в мазето, Дърам притиска още една черупка върху подвижна ръка и усилва диамантения трион. Острието извива като ръждясал заглушител, стържещ по бетон, докато бавно пресече стотици хиляди години история.
След като разрезът завърши, той задържа черупката и изследва суровия ръб, с многобройните му слоеве.
Прочетете още истории за крайбрежната наука в hakaimagazine.com.
