Sziklás, lapos és növényzet nélküli mentesség, az Avayalik, egy sziget, a kanadai Labrador északi csúcsa közelében, senki sem ideális nyaralási célpontja. Ennek ellenére tartalék terepét olyan régészeti lelőhelyek gazdagítják, amelyek több mint 1500 évvel ezelőtti emberi tevékenységre és lakóhelyre utalnak.
Majdnem négy évtizeddel ezelőtt egy William Fitzhugh, a Smithsonian sarkvidéki tanulmányi központjának igazgatója által irányított expedíció az Avayalikból visszatért az őskori helyekről visszanyert tárgyak sorozatával.
Közülük voltak bálnacsomagok, egy sörtéren szűrőrendszer, amelyet a Mysticeti bálnák szájaiban találtak. Megfelelő kezelés esetén a bálna figyelemre méltóan rugalmas anyag - annyira, hogy egyes kutatók ezt „természetű műanyagnak” nevezik. Az őslakos népek többek között kosarakba fonják ezt a rugalmas anyagot, és horgásznak őket horgászvezetékek készítésére. A kereskedelmi célú bálnavadászat korszakában a kézművesek ezt még fűzőbe és napernyőbe beépítették.
Az Avayalik mintáit tanulmányozva, Fitzhugh és kollégái azonban nem tudhatták, hogy biztosak-e. Zavaruk több volt, mint az említett baleen kötegek gyakorlati célja : Az Avayalik ősi népei tartalmát esetleg csapdákként vagy csapdák komponenseiként használhatták, ám maga az anyag részletekben nem voltak részletesek.
Noha a hideg jól megőrizte az anyagot, a jellegzetes minták leromlottak és a színek elhalványultak, lehetetlenné téve annak meghatározását, hogy a bálna melyik fajtájából származik. Abban az időben Susan Kaplan - jelenleg a Bowdoin Perry-MacMillan sarkvidéki múzeumának és az sarkvidéki tanulmányok központjának igazgatója, de akkoriban egy Smithsonianhoz kapcsolt doktorandusz - úgy gondolta, hogy van módja annak, hogy megtudja.
A Baleen figyelemre méltóan rugalmas anyag - annyira, hogy egyes kutatók ezt „természet műanyagának” hívják. Az őslakos népek többek között ezt a hajlékony anyagot kosarakba fonták és horgászvezetékek készítéséhez lecsupaszították. (Wikimedia Commons / Randall Wade Grant) "Volt ez a képzelet, amit úgynevezett elektronpásztázó mikroszkópnak hívtak" - mondja Kaplan, utalva egy erőteljes eszközre, amelyet a Smithsonian újonnan kaphatott meg. A nanoskálán nagyított kép elkészítésére képes elektronpásztázó mikroszkóp segítségével megvizsgálják és néha manipulálják a mintákat molekuláris szinten. Annak érdekében, hogy megtudja, segíthet-e ez itt, Kaplan engedélyt kapott apró anyagdarabok kinyerésére a bálmintákból, amelyeket kutatói társaik visszahoztak. Óvatosan betette ezeket a miniszekuláris - de nem egészen mikroszkopikus - mintákat lezárt és egyértelműen címkézett üveg fiolákba. Amint arra emlékeztet: „Az emberek kérdése az volt, hogy meg tudja-e azonosítani a bálna faját a pásztázó mikroszkópon? ”
Kiderült, hogy nem tudták, de Kaplan felkészülése mégis megtérült - csak sokkal tovább tartott a vártnál.
A Kaplan mintagyűjtemény évekig Fitzhugh irodájában maradt, apró emlékekkel az Avayalik még mindig nem mondott történeteiről. Itt maradhattak volna, ha Caroline Solazzo, a Smithsonian Museum Museum Conservation Institute molekuláris biológusa nem fordult volna Fitzhughhoz egy másik lehetőséggel - egy olyan technikával, amely sikeres lehet, ha az elektronpásztázó mikroszkóp elmaradt.
A Solazzo által javasolt módszer peptid tömeg ujjlenyomatként ismert. Ez a megközelítés magában foglalja a fehérjék lebontását rövidebb aminosavláncokra. Ha tudja, amit keres, megcélozhat egy adott fehérjét, figyelemmel kísérve az ismert molekuláris biomarkereket, amelyek lehetővé teszik a forrás azonosítását. Többek között, olcsó és gyors is, különösen a szokásosabb DNS-elemzéshez képest, amely mindenesetre szinte lehetetlen lett volna, tekintettel az ősi minták lebontására, mint például a Labradorból kinyert minták. "A DNS sokkal nehézkes folyamat" - mondja Fitzhugh. "Ez drága. Szennyeződésnek van kitéve, és hasonló dolgok vannak.
A Baleen egy szélsőségesen szűrőrendszer, amelyet a Mysticeti bálnák szája tartalmaz. (Wikimedia Commons / John Schell) A Baleen erősen illeszkedett a módszerhez, mivel - amint azt Solazzo elmagyarázza - „főként egyfajta fehérjéből: az alfa-keratinből készül. Ugyanaz a fehérjecsalád található a hajban, a körömben, a szarvban, a pataban. ”Ennek fényében azt gondolta, hogy végre lehet azonosítani azokat a mintákat, amelyeket Kaplan már régen archivált.
Mint kiderült, Solazzonak igaza volt. A PLOS ONE nyílt hozzáférésű folyóirat által nemrégiben közzétett cikkben, társaikkal azt írják, hogy sikeresen alkalmazta az ujjlenyomat-felvételi technikát 29 töredékes mintára, megállapítva, hogy a túlnyomó többség orrbálnákból származik. A sarkvidéki és a szub-sarkvidéki vizekben, beleértve a Labrador partjainál is, viszonylag gyakori, a hajlítófejeknek meglepően különös állkapcsa van, amelyek karikatúra-vonalú mosolyokhoz hasonlítanak, amikor a szájukat bezárták. Noha az európai bálnavadászat aranykorában erősen halásztak - és úgy tűnik, hogy a távoli múltban is - manapság kevésbé aggályos fajnak tekintik őket.
Solazzo sikere feltűnő eredmény, részben azért, mert általánosságban a peptid tömeg ujjlenyomatának előnyeit bizonyítja.
Ez a szög William Cioffi-t, a Duke Egyetemen a bálnák megőrzésével kapcsolatos doktori hallgatókat is befolyásolta. "Nagyszerű technikának tűnik" - mondta Cioffi a cikk áttekintése után. "Ha vannak olyan mintái, amelyekből nem tudsz DNS-t beszerezni, ez nagyszerű módszer a fajokra vonatkozó információk megszerzésére."
Noha Solazzo elemzéseinek eredményei önmagukban lenyűgözőek, még fontosabb jövőbeli munkákhoz nyithatják meg az ajtót. Mint a nő elismeri, „a technika pusztító, bár nagyon kevésre van szükségünk”. Ennek megfelelően a Smithsonian gyűjteményében szereplő néhány elem elemzése trükkös javaslat lehet, még akkor is, ha hasznos lenne többet megtudni a beépített állatmaradványokról.
"Nagyon sok baleen van apró darabokban vagy műtárgyakba építve (fent: baleenből készült kosár), amely régészeti szempontból érdekes, de nagyon sok ilyen információ van a csapdába ejtett környezettel és biológiával kapcsolatban" - mondja William Fitzhugh . (Antropológiai Osztály, NMNH) Miután megmutatta, hogy a bálnafajok azonosíthatók a bálából, Solazzo azt mondja: „Most van egy új eszköz a gyűjtemények tanulmányozására.”
Solazzo sikere azonban több, mint a koncepció bizonyítéka: Amint ő és társszerzői megjegyzik, valószínűleg közvetlenebbül hozzájárul a folyamatban lévő védelmi erőfeszítésekhez. Azáltal, hogy megértjük, milyen bálnákat vadásztak egy adott térségben egy adott ponton a múltban, ez jobb megértést adhat nekünk arról, hogy a populációk hogyan változtak az idő múlásával.
"Még mindig megpróbáljuk megérteni, hogy a két populáció - az orrpopuláció és a jobb bálnapopuláció - miként volt megsemmisítve, amikor megsemmisítették, és mi lehet az eredeti populációmérete” - mondja Andrew J. Reid, a tengerbiológia Dukenél (és Cioffi tanácsadója). "Ebben a tekintetben bármilyen betekintés lehet a korai kontaktus utáni európai bálnavadászatba vagy akár az aboriginalis bálnavadászatba is.
Talán még ennél is fontosabb, hogy a baleennek más története is van. A tanulmányukban Solazzo és társszerzői megjegyzik, hogy a baleen hatékonyan kódolhatja az éghajlatváltozás és más környezeti kérdések bizonyítékait. A beszélgetés ezen pontját kibővítve Fitzhugh összehasonlította az anyag potenciálját a jégmagok potenciáljával, amely segíthet számunkra több százezer évvel ezelőtti légköri szintek nyomon követésében.
"A Baleen növekszik, és magában foglalja a környezeti aláírásokat, miközben növekszik és befagyasztja azokat a baleenba" - mondja. „Ha rendelkeznek ezekkel a nagy íjú bálnákkal, amelyekről most már tudjuk, hogy párszáz éves leszünk, most megvannak ezek a nagyszerű környezeti nyilvántartások. Olyan, mint a szennyezés, a vízhőmérséklet, a sótartalom és mindenféle dolog, amelyet a múltban tudnunk kell a környezetről. "
Cioffi hasonlóképpen azt állította, hogy a papír részben izgalmas volt, mert segíthet még többet megtudni ezekről a hosszú halott bálnákról és azokról a vizekről, amelyeken úsznak. "Nagyon sok balen van apró darabokban vagy műtárgyakba építve, ami régészeti szempontból érdekes, de nagyon sok ilyen információ van a csapdába eső környezettel és biológiával kapcsolatban" - mondja. "Ez egy nagyszerű ablak a múltba, oly módon, hogy nem kaphatunk ilyen biológiai adatokat."
Noha az ilyen felfedezések idővel bekövetkezhetnek, Fitzhugh azt sugallja, hogy a már megismert tények a múzeumok valódi potenciáljára vonatkoznak.
"Amikor dolgokat gyűjt, valójában nem tudja, mi lesz később ezek célja" - mondja. „Ha csak egy adott szükséglethez gyűjt tárgyakat, amelyekre éppen most van rá, akkor gyakran nincs meg az anyagod, amelyet felhasználnia kell, amikor új technikákat fejlesztenek ki azok tanulmányozására vagy kitalálására. Tehát ez jó eset, ha a Smithsonian régi gyűjteménye értékesé válik az új tudományos technikák miatt, amelyeket kifejlesztettek ezek tanulmányozására és elemzésére. ”
Eközben Kaplan elégedett a megállapításokkal. "Nagyon jó látni, hogy nyomtatott formában látják a bálint" - mondja. Mindezek után az évek után azonban újra az Avayalikra gondol. Még azt is reméli, hogy hamarosan visszatér. Még sokat kell tanulnunk a már meglévő tárgyakból, de még sok még felfedezésre vár.
