https://frosthead.com

За учените, късове от кит ушна кал могат да бъдат биологични съкровища

Китова ушна кал? Наистина ли? Странно е на толкова много нива - че китовете имат дори ушна кал, че някой се е сетил да потърси нещо подобно и че Националният природонаучен музей на Смитсониан е съхранявал не една, не десет, а около 1000 проби от тапи за ушна каша на кит доста над 50 години.

Свързано съдържание

  • Двама учени от Смитсън преследват мистериозните обстоятелства от историята на смъртта и промените от 1866 г.
  • Рядък публичен показ на ръкопис на маите от 17-ти век
  • Черепите на горила на Диан Фоси са научни съкровища и символ на нейната борба
  • В своите слоеве тази зашеметяваща розова коралова водорасла съхранява тайните на миналото на климата

И онези проби, които не много отдавна събираха прах и някои въпроси относно тяхната стойност, сега обръщат научната общност към нея (изчакайте я)., , ухо.

Това е така, защото те са далеч повече от странните, квотни и по-скоро груби обекти, които изглеждат. Сега научаваме, че пробите от ушна каша от кит са напълно евентуални по своята способност да опишат историята на живота на най-дълго живелите морски бозайници, както и да ни разгледат място и време, до което не можем да стигнем по друг начин. Те са всъщност физиологични и екологични капсули за време и за научните изследвания, които се опитват да разберат по-добре световните океани, те са твърдо злато.

„Това е добър пример за екземпляри, които са били събрани с една цел преди много, много години - първите са били събрани в началото на 20-ти век или така - и когато намерим друг начин да разпитаме тези екземпляри, ние сме в състояние да открием, че имат цяла друга история, която трябва да разкажат “, казва изследователят на Смитсън Чарли Потър, който беше ръководител на колекцията на музея в отдела по зоология на гръбначните животни, докато не се пенсионира през 2015 г.

„Ще започнем да задаваме въпроси, които никой дори не е мислил да задава на тези животни, защото никой не може да се върне назад във времето. Но това ни дава възможност да го направим “, казва Стивън Дж. Тръмбъл, доцент по биология и физиолог на животните от университета в Бейлор. „Понякога изглежда почти преобладаващо, защото получаваме толкова много информация.“

Подобно на повечето иновации в науката, и изследването на китовата ушна кал - известна като ушни тапи - като океански проби от ядро, възникна чрез задаване на въпрос, който никой не се сещаше да зададе, и изследване на очевидното от съвсем различна гледна точка.

В онзи ден, когато коляхме китове с безразсъдно изоставяне, китолозите откриха тапи за уши, когато разчлениха главите на злополучните си кариери. Кърпа за уши от колекциите на Природонаучния музей е един от стотиците рядко показвани екземпляри, гледани в изложбата „Обекти на чудесата“, откриване на 10 март 2017 г. Изложението изследва критичната роля, която музейните колекции играят в научната търсене на знания.

Колекция морски бозайници Огромното хранилище на Пол Е. Гарбър в Смитсониан в Съйтланд, щата Мериленд, е мястото, където музейните учени съхраняват колекцията на морските бозайници. (Доналд Е. Хърлберт)

„Външният ушен канал при китоподобните е запечатан на повърхността“, казва морският биолог Рандал У. Дейвис от Тексас A&M в Галвестън и водещ морски бозайник физиолог. „Има остатък от външния слухов канал, но той не е отворен за околната среда. Маслото все още се секретира в ухото, но се натрупва в тази чудесна органична матрица, която е положена в много отчетливи слоеве. "

Подобно на пръстените на дървото, слоевете преминават редовно от тъмно към светло, което показва периоди на растеж. От началото на 1900 г., казва Тръмбъл, учените измислили, че тези слоеве могат да бъдат използвани за приблизителна възраст на животно. Но това е почти всичко, за което са били използвани, освен че са показани като куриози.

Един ден преди около пет години, Тръмбъл, който е специализиран в физиологията на морските бозайници, разговаряше за тези слоеве с колегата си Саша Усенко, директор на дипломираната програма за екологични науки на Baylor и химик по атмосферата и околната среда.

„И той каза:„ Прилича много на ядрото на утайката, където броите слоеве в утайката “, и двамата се спогледахме и казахме, добре …“ „По опит на Усенко, ядките на утайката са били съкровища от информация за миналото климата и околната среда.

Чарли Потър Ние успяхме да открием, че ушната кал от китовете има цяла друга история, казва изследователят на Smithsonian Чарли Потър (по-горе). (Доналд Е. Хърлберт)

„Те са способни да записват и архивират химическа информация и ние можем да получим тенденции от тази информация“, казва той, „рифови ядра, ледени ядра, всякакъв вид. Когато съпоставим химичния профил с времева последователност, можем да реконструираме какъв е бил аспектът на околната среда в миналото. Количеството информация, получена от тези видове матрици, е огромно. “

И така, на какви въпроси би могла да даде отговор органичната матрица, която е тапи за уши на кит?

Попитали Потър дали има някаква китова ушна кал в колекциите на Природонаучния музей. Имал ли е някога. В края на 60-те години, към края на участието на Съединените щати в индустриалния китолов, Бюрото по рибарство (сега Националната служба за морски риболов) събира различни тъкани и проби от мъртви китове за изследване. Тапите за уши се оказаха в институцията Smithsonian - палети и палети от тях.

Развълнуван от теорията на Тръмбъл и Усенко, Потър предложи няколко тапи за уши и идеи за това, което биха могли да разкрият. След като около 18 месеца само измислиха как успешно да обработват пробите, ранната им работа показа модели на замърсители на околната среда, подобни на тези, които са виждали, залегнали в тъкан като мехур, което съответства на периоди на хранене след време на миграция и гладуване.

Следват още въпроси и тапи за уши от син кит, претърпял корабен удар край бреговете на Калифорния и измит през 2007 г. (предоставен от Природонаучния музей на Санта Барбара), Usenko, Trumble, Potter и още двама съавтори публикува статия през 2013 г. в Proceedings of the National Academy of Sciences.

В него се описва как тапи за уши на синия кит не само заснема историята на замърсителите, с които китът се е сблъсквал през целия си живот, но и собствения си физиологичен дневник на хормоналните промени и химикалите, свързани със стреса, които учените могат да свързват с големи житейски събития като пубертета, бременността и раждане. Тези основни данни биха могли да помогнат на учените да приемат основания за истинност, които са използвали, за да определят например възрастта, периодите на гестация и раждаемостта - цялата информация, която помага на създателите на политики да вземат по-добре информирани решения относно управлението на видовете.

Може би дори по-важно, тапата за уши предостави всички тези данни по измерима времева линия до точност до шест месеца. Тъй като всяка лента в щепсела беше положена през приблизително шестмесечни интервали, изследователите можеха да определят с голяма точност кога е възникнала конкретна експозиция или събитие. И те знаеха, че тапи за уши ще им позволят също да определят изходни данни, от които да сравняват и измерват не само излагането на един кит на неща като живак и пестициди през живота му в различни води, но и на други китове в други океани и други десетилетия за сравнителни проучване - химическа и биологична история не само на китовете, но и на океаните, в които са плували.

Например, сега е възможно да се изследва тапа за уши, взета през 1910 г. от сив кит, който беше в Тихия океан извън Сан Франциско - който, в зависимост от възрастта си, можеше да живее в началото на средата на 1800-те - и да се сравнят данните му до сив кит в същия океан през 1970 г. или сегашния (ако човек измие мъртъв, което е основният начин, по който учените получават съвременни проби).

Раждали ли са се същите? Какви замърсители присъстваха в единия, но не и в другия и защо? Откъде вероятно са дошли такива замърсители? Нивата на стрес ли бяха еднакви и ако не, защо не? Какво предизвика стресови събития? Въпросите стават почти безкрайни.

"Това е дори по-уникално от нещо като утайка, защото представлява индивид и се движи наоколо, а те имат смешно дълъг живот и много пъти живеят в части от планетата, до които често нямаме достъп, - казва Усенко. „Това е толкова мощен инструмент, че хората са ни казали:„ Никога не съм мислил, че ще успея да задам тези въпроси “. ''

„Те са открили напълно нов прозорец във физиологията и излагането на околната среда на определени химикали., , въпроси, на които е много, много трудно да се отговори по друг начин “, казва Дейвис. „Ако отидете на харпун на кит и анализирате всичките му тъкани, имате единична снимка във времето, която може да представлява няколко седмици или месеци. Но ако сте имали физиологичен рекордьор в това животно, който работи през целия си живот, това става невероятно ценно и това са тези. "

Сега, когато те започнаха да разкриват мистериите на тапи за уши, Usenko, Trumble и други учени извличат тези екземпляри за данни. Досега те са обработили около две дузини запушалки - някои от колекцията на Природонаучния музей, други от музеи по света, трети от съвременни местни ловни китове на инуитски китове - опитвайки се да обхванат поколения, географии и видове. (Забележка: Не всички китове генерират тапи за уши. По-малките видове например имат различно оформени ушни канали, които не могат да ги настанят.)

Тъмбъл се интересува например от външни сили, които създават стрес. Защо, например, нивата на кортизол - химическа мярка за стрес - се издигат нагоре и надолу в наскоро убит кит от батут от Бароу, Аляска, докато при синия кит през 2007 г. нивата на стрес са постоянно високи?

„Това функция ли е къде е бил синият кит, като тежък район за корабоплаване? Или само това животно? “, Пита той. Той също така се опитва да види дали животните от, да речем, от 80-те години, са били по-стресирани от тези, плуващи през 20-те години; досега данните сочат, че базовите нива на стрес са били по-ниски при животните поколения преди. „Не знаем на какво да го приписваме; шум, химикали, храна, липса на храна? Все още не знаем., , с всеки щепсел, който получаваме, изглежда, че има още въпроси, на които трябва да отговорим. "

„Обекти на чудесата: от колекциите на Националния природонаучен музей“ е на оглед от 10 март 2017 г. до 2019 г.

За учените, късове от кит ушна кал могат да бъдат биологични съкровища