kapcsolodo tartalom
- Az állkapocs-eső videó megmutatja, hogy a kék bálna elfojtotta a Krill-t
- A legkorábbi Baleen bálnák szó szerint szoptak
Ha a válla fölé pillantott volna, mielőtt a „nagy hal” lenyelte volna, a bibliai Jónás irigylésre méltó képet látott volna. Irigylésre méltó, vagyis ha Alex Werth vagy egy tengerpart nélküli biológus, aki a bálnák táplálkozási anatómiáját vizsgálja. "Ah, Jonah lenni és a bálna nyelvének üléséből figyeld a baleánt akcióban" - mondja.
A Baleen az a készülék, melynél a fogatlan bálnák támaszkodnak az élelmiszer kiszűrésére a tengerből. E hajlékony lemezek százai, amelyek szerkezeti fehérje keratinből készülnek, lefelé nőnek a bálna felső állától, és úgy vannak sorakozva, mint a redőnyök rúdjai. A tányérok szájhoz való felszereléséhez nagy felső állkapocs szükséges, amely a bálnáknak egyfajta fejjel lefelé vigyorral jár.
Az etetőszerkezet fokozatosan alakult ki mintegy 30 millió évvel ezelőtt, amikor az óceánok tele voltak fogazott bálnákkal, amelyek korlátozott táplálkozásért versenyeznek. Miután kifejlesztett egy szerszámot és ízét más ragadozók számára, a bálna bálnák - együttesen Mysticetes néven - elválasztódtak és 12 vagy több fajra osztódtak, beleértve a kék bálnát is, a legnagyobb állatot, amely valaha is él, valamint púpos, szürke és jobb bálnák. És legalábbis addig, amíg az amerikai kereskedelmi bálnavadászok körülbelül 200 évvel ezelőtt meg nem kezdték a nagy üldözést, ezek a viszonylag passzív táplálkozók, amelyek a tonnánál kis tengeri állatokat dobtak le, csak jól működtek.
"Baleen mindent megváltoztatott" - mondja Werth. „És ennek az anatómianak a szempontjai még mindig vékonyak.” Számos tudós egyetért azzal, hogy a szűrőbetáplálás alapja az oligocén (33, 9–23 millió évvel ezelőtt) volt, mivel a déli-óceáni áramlások változása óriási planktonvirágzást hozott - kész új ételt. forrás. (Érdekes módon az állatok nem óriásokként indultak el. Egy új, 2017 májusában közzétett jelentés szerint a gigantizmus később, talán három millió évvel ezelőtt jött létre, mivel a zsákmány szorosabban csomagolódott, de patchierré vált - az intenzív tápanyag-felmelegedés eredménye. étkezési stílusú bálnák, amelyek egyszerre táplálkoztak és elég nagy voltak ahhoz, hogy messze haladjanak a javítások között - a bálna bálnák növekedtek a kihívás teljesítésében.)
A bálna bálnák beérkezésének becsült ideje a tudósok közötti közös álláspont végén áll. Werth azt mondja, hogy kevesen egyetértenek a bálnákban a szűrőrendszer fejlődésének lépéseivel, hogy a közbenső formák miként táplálkoznak (valószínűleg szívással, a legfrissebb fosszilis adatok szerint), vagy akár a [baleen] hogyan működik a tenger."
De bár a bálnák mély múltja továbbra is zavarba jött, a tudósok ma felfedezték a váratlan világosság forrását, egy részletes kincses térképet, amely a balen belsejében rejtett. A keratinnel kapcsolatos információk, akár a fehérjében, akár annak mellett, kémiai időbélyegzőket és adatokat tartalmaznak a bálnák egészségéről, mozgásáról és szaporodásáról. "Úgy tűnik, mintha ezek az állatok napi naplót vezetnének, és hirtelen megláthatjuk, amit írtak" - mondja Kathleen Hunt endokrinológus, az arizonai északi egyetem. És a bálából kibontakozó narratívák teljesen új módon tájékozódhatnak a bálnavédelemről.
Hogyan tették a bálnák a fogak és a bála közötti ugrást? A Victoria Múzeumok és az ausztráliai Monash Egyetem kutatói, egy 25 millió éves fosszilis bálna Alfred segítségével segítik a legfrissebb tudományos ismereteket.
Werth laboratóriuma a virginiai Hampden-Sydney Főiskolán, ahol a baleen hidromechanikáját tanulmányozza, kissé szagú. A Baleen mindenütt megtalálható: hosszú, kiszáradt léc fekszik a polcokon; egy magas, keskeny, műanyagba csomagolt tányér rekesze, gumiszerű végük tartósítószerbe tompítva, sarokba hajlik. Aztán ott van a 160 kilogramm friss balen, szorosan lefedő hordókban a csarnokban, éppen az alaszkai munkatársaktól.
Az öreg baleen a körmökhöz hasonlóan hasad, ami felfedi a szerkezetét: mindegyik ívelt lemez két lapos keratinréteg, amelyben tubulusok vannak, mint például szorosan hengerelt ebédhús miniatűr tekercsei, amelyek között szétválasztva vannak. A bálna hatalmas nyelve és zsákmánya, amely ki-és bemosogatja az anyagot, koptatja az anyagot, egyfajta rozsdát engedve fel a széleken - amit Arisztotelész hasonlított a „disznó sörtéihez”. Ezen szálak durva érzékenysége, csakúgy, mint a méret, alak és a A bálalemezek a fajtól függnek, és ez a szőrös cucc választja el az ételt minden falatnyi tengervíztől.
A szűrőtakarmányok előfordulhattak, hogy a miszticettek előrelépést jelentenek millió évvel ezelőtt, ám az óceánok ma gyors változásokon mennek keresztül, különösen azokban a régiókban, ahol a tengeri jég sokkal később volt. Werth szerint ez „súlyos következményekkel járhat még a leginkább alkalmazkodó tengeri állatokra is”.
Fontolja meg az orrbálnát. A karcsú fekete emlős, a fehér lélekfolttal, a Föld leghűvösebb vizein őshonos, a környezeti változások középpontjában áll. Az Északi-sarkvidék egész életét tölti, szezonálisan mozogva a teherhordó jég szélével, amint kialakul és visszahúzódik. Napi két tonna friss zooplanktonból táplálkozva a hajlítófejek nagysá válnak, körülbelül 18 méterre, és hosszúon élnek, 100 évvel felfelé - talán a leghosszabb bármely modern emlősnél.
Egy baleen kutató számára a faj tiszta arany. Több és hosszabb bálnalemezével rendelkezik (oldalanként akár 350 méterre, darabonként négy méterenként), mint bármely más bálnánál, beleértve a gargantuan kék színűt is. Számos bennszülött alaszkai, akik legálisan vadásznak az orrfejekkel, megosztja a bálát a kutatókkal, így Werth hordóit a teremben. A bálnahálós hálózatok további forrást jelentenek. A régebbi minták, az 1800-as évek közepén a bálnavadász expedíciókhoz visszatérve, összegyűjtik a port a múzeumi tárolószekrényekben és a magángyűjteményekben, érett tanulmányozásra.
Kathleen Hunt, akárcsak Werth, kihasználja ezt az erőforrást. Végül azt akarja tudni, hogy az orrfejek miként viselkednek a környezetükre gyakorolt növekvő emberi hatásokkal. A jégolvadás megnyitja az Északi-sarkot a hajóforgalom, a szeizmikus kutatások, az olaj- és gázfejlesztés, valamint a halászat számára. A tengeri emlősök esetében ez több hajósztrájkot, több beleakadást a halászhálóba és több zajt eredményez. - Meg vannak stresszve? Az emberi tevékenység befolyásolja-e szaporodásukat? ”- kérdezi. Senki sem tudja.
A kutató baleen érkezett adatforrásként a kétségbeesésben. Tudta, hogy a hormonok sok kérdésre megválaszolhatják a kérdést, de a bálnákat nem igazán nehéz tanulmányozni, sokkal kevésbé mintát. "Soha nem foghat be valóban állatot" - mondja Hunt. "Nincs nyugtató bálna, vagy visszahozni a laboratóriumba."
A kék bálna, a Föld legnagyobb állata, bálájával táplálja az óceán legkisebb állatait. Ezt a működés közbeni táplálékról készített drogot felvételeket az Oregon Állami Egyetem készítette. Videó: GEMM Lab, Oregon Állami Egyetem
Ha rendkívül motivált és még türelmesebb, akkor a bálna fúrólyukjából ürüléket, bőr- és foltos mintákat, sőt légzőgőzt is gyűjthet. De ezek csak egyetlen pillanatfelvételeket kínálnak egy adott időpontról. Hunt szélesebb lefedettséget akart. A Earwax dugaszok növekményes adatokat tartalmaznak, de ez nem szörnyen pontos, és a dugókat nehéz kivonni sértetlenül a koponyából, így a készletek korlátozottak.
A vadászat után, amely kb. 13 éve „piszkálta a kakukkal és fúj”, egy kolléga javasolta a balent. Végül is, a haj, a paták, a szarvak, a körmök és más gerinces szerkezetek, amelyek szintén keratinből készülnek, mindenféle információt tartalmaznak, ideértve az endokrin adatokat a sok hormonból, amely hormonokat küld a testön keresztül.
Kiderült, hogy a baleen ugyanazt az információt tartalmazza, és kihúzható, porított mintákból nyerhető ki. Mivel a lemezek az állat egész életében növekednek, folyamatosan rögzítik a hormonális jeleket - a mellékvesékből, a gonidákból és a pajzsmirigyből. "Nemcsak az [a bála] új részéből, hanem az a darabból is tudunk adatokat szerezni, amely egy vagy több éven át a tenger alatt csörgött." - mondja Hunt. Egy tányér az egyik végén erodálódik, miközben növekszik a másikban, tehát az élet egy szeletét képviseli - néha 15 év értékű.
Hunt sokat tudósított a bálnák szaporodásáról a két nő észak-atlanti jobb oldali bálna, a Stumpy és a Staccato balenjének tanulmányozásáról, amelyet a tudósok az 1970-es évek óta figyeltek Új-Angliára. A bálnák élettörténetének egy kis részét, beleértve az ellés sikereit is, jól dokumentálták, lehetővé téve Hunt számára, hogy mindegyiknek idõvonalat készítsen - egészen a halálig (mindkettõ hajócsapásokban halt meg, egyikük abban az idõben terhes). Mivel a tudósok kiszámították a bálának hozzávetőleges növekedési ütemét - ennyi idő centiméterenként -, a Hunt össze tudja állítani a bálából kivont hormonális adatokat a bálna élettartama akkori tapasztalataival, és fontos összefüggésekre utalhat.
"Olyan dolgok, mint az ösztrusz ciklusok és a szexuális érettség kora, a terhesség aránya, ezek valóban fekete doboz a kutatók számára" - mondja Hunt, de most a baleen esetében lehetséges, hogy megfejti őket. Felfedezte a progeszteron egyértelmű mintázatait (ez terápia alatt „sikítóan magas”), amelyek társulnak a kortizol stresszhormon emelkedéseivel és hullámaival. Ezenkívül, mondja, a pajzsmirigyhormonok felfedhetik, ha egy állat éhezik (a bálnák „megtakaríthatják” anyagcseréjüket az energia megtakarítása érdekében), míg az aldoszteron tüske, amelyet vízmegtakarításhoz használnak, más állatokban stressz jeleként mutatkozik meg. így ugyanezt jelezheti a bálnákban is.
Hunt úgy véli, hogy ilyen információkkal, amelyek átfedhetők olyan környezeti adatokkal, mint a tengeri hőmérséklet, portál nyílik a bonyolultabb rejtélyekről. „Miért nem nők ezen a területen, hanem abban a térségben?” Kérdezi példaként. „Táplálkozási probléma? A nőstények veszítenek borjaktól, vagy csak nem esnek teherbe? ”Az adatpontok megfelelő kombinációja adhat választ.
Ezenkívül, például a stresszhormonok változása és a reproduktív siker közötti összefüggések megtalálása "valóban hasznos lehet a politika kialakításában" - mondja. És összességében az éghajlatváltozás hatásai vannak. "Ez természetesen égő kérdés" - mondja Hunt, és a tudósok eddig nem tudják, milyen hatások lesznek a bálnákra. Valószínűleg, amikor a bálnák zsákmánya az óceán hőmérsékletének emelkedése következtében eltolódik, a biológusok táplálkozási stresszt fognak látni a bálnákban, ami az élelmezés megváltoztatásával vagy csökkent mennyiségével jár. A Hunt feltételezi, hogy egy ilyen hatás kiküszöbölhető a pajzsmirigy és más adatok alapján.
Amit a Hunt megkezdte, úgy tűnik, hogy a közeljövőben sok fekete doboz fedelét felpattanja.
Eközben a hormonok nem az egyetlen kémiai kincs, amely csapdába esik a balenban. Hunthoz hasonlóan, a Smithsonian Intézetből származó Alyson Fleming, a Smithsonian Intézetből egyébként láthatatlan adatokat is kivon a bálnák szájából.
A biológiai oceanográfus stabilan izotópokat - többek között szén- és nitrogéntartalmú elemeket tartalmazó - bázas minták százaival kezdett, amelyek tömegükhöz viszonyítva kiszámítható „aláírást” tartalmaztak. Például az egyik szénforma több neutronnal rendelkezik, mint a másik, tehát nehezebb és különféleképpen reagál a kémiai és fizikai folyamatokban. Fleming számára az hasznos, hogy ezek az elemek nyomon követhetik a környezet különféle aspektusait, ideértve a vándorló bálna számára a földrajzi elhelyezkedését és a bálna táplálékának trópusi szintjét (az élelmiszerhálózatban elhelyezett helyzet).
Vedd meg a fejed. Ezek a bálnák szezonálisan vándorolnak a Beaufort és a Bering-tenger között, és ezek az óceánok és az azokban élő állatok izotóposan különböznek egymástól. Ez részben azért van, mert a Beaufort friss vizet kap a folyórendszerekből, és az édesvíznek van egy speciális izotópos jelzése, amely megjelenik az eufhausiidokban, például krillben, és a támogattabb poggyászfélékben.
A bálnák, amelyeket ezek a ragadozó fajok táplálnak, oxigént, szént és nitrogént használnak a csont és a bál felépítéséhez. Sőt, ezen elemek arányai tükrözik az óceánt, amelyben a bálnák táplálkoznak a növekedés idején. A Baleen lemez mentén történő mintavétel tömegspektrometriával feltárja az izotopikus markereket az idő múlásával, beleértve az egyik óceánról a másikra történő átmenetet. Mivel a kutatók tudják az ezen óceánok közötti vándorlás általános időzítését, és az izotóp adatokkal együtt felhasználhatják a baleen növekedési sebességének felmérésére, a lemezek egyfajta időbélyegzővel ellátott térképet kínálnak a bálna utazásához, beleértve azt is, hogy hol tartózkodik a táplálkozáshoz az út.
Pontosabban, Fleming elmagyarázza, hogy a szén izotóp aránya összefüggésben lehet mind a fitoplankton mennyiségével, mind növekedési sebességével - a tengeri tápláléklánc alapjául szolgáló sodródó fotoszintetikus élettel. „Tehát ez egy durva módszer annak megítélésére, hogy mekkora a termelékenység” - ami végső soron energiává válik a bálnák szűrésére.
Fleming néhány munkája egyszerűen azt sugallhatja, hogy mely fajokat fenyegeti leginkább a környezeti változás - mondja. „Korábban egy púpos projektet készítettünk bőrminták felhasználásával, és 20 éves Kaliforniai táplálékra pillantottunk. Megtudtuk, hogy ezek az állatok nagyon rugalmasak voltak - változtattak zsákmánytól attól függően, hogy mi volt bőséges. ”Talán a púpos emberek találékonyak, mondja:„ De mi lenne a íjakkal? A bálna segíthet abban, hogy erre válaszoljon ”, eszközként adva a vezetőknek arra, hogy eldöntsék, hol koncentrálják erőfeszítéseiket.
Végül, Fleming, Hunt és más baleen kutatók képesek lehetnek meghosszabbítani ütemterveiket mindkét irányba. Az egyik vég az új, sodrott és legálisan vadászott bálnák mintái, amelyek modern módon megkönnyítik a bálnák életét. A másik vég a régi bálában rejlik: az anyagot már az 1500-as években használták ékszerekben, dobozokban, fésűkben, cipőhornokban és más termékekben. "Megpróbáljuk a legkevésbé értékes mintákat felhasználni, mielőtt belemerülnénk a ritka dolgokba, és még nem tudjuk, vajon a hormonok és más vegyi anyagok tartanak-e ilyen sokáig" - mondja Hunt. "De azt remélem, hogy összehozom az egészet, hogy megfigyelhessem a balen trendeit nagyon hosszú ideig."
A Baleen-alapú kutatás a korai időkben van. Más kutatók beszámoltak a fajok étrendi átfedéseiről (hasznos tudni, hogy az állatok versenyeznek-e ugyanazon ragadozóért, különösen, ha ez a ragadozó csökken), valamint a higany expozíciójáról, és az információkészlet folyamatosan bővül. Nyilvánvaló, hogy más adatgyűjtőkkel való együttműködés - a bálna életének személyes, fizikai és környezeti adatainak átfedése - óriási megőrzési potenciállal rendelkezik. A tudósok szerint nagyon nagy képet nyomnak erről a sajátos anatómiáról, beleértve az ökoszisztéma termelékenység, a stressz, a szaporodás és az emberi lábnyom összetettségét ezeken a távoli élőhelyeken.
A kutatók azt remélik, hogy az ütemtervek megteremtése és a kapcsolatok felkutatása végül tájékozódhat a vadon élő állatok kezelőiről és a politikai döntéshozókról. Ez egy hegyvidéki csata, mivel számos bálnafaj soha nem gyógyult vissza a kereskedelmi célú bálnavadászat történelmi vágásából - az antarktiszi kék bálnák egyrészt a kizsákmányolás előtti szintnek csak egy százalékát birtokolják. De a fajok nem egyazon hajón találhatók. A Nemzetközi Természetvédelmi Szövetség szerint bár az Észak-atlanti és a Csendes-óceán jobb bálnái veszélyeztetettek, az orr-, a déli jobb és a szürke bálnák némelyikét „legkevésbé aggodalomra okot adónak” tekintik.
Mostanáig, egyébként. A mai bálnák ellensége gyorsabban szaporodik, mint az életükre vonatkozó adatok összegyűjthetők. A hajók sztrájkjai és a halászeszközök beillesztései az első számú ellenség. A természetvédelmi képviselõket a zaj, a melegedõ hõmérséklet és annak sok következménye, a szennyezett vizeknek való kitettség és az óceán savasodása is aggasztja. Ezeket a fenyegetéseket, különösen együttesen, rendkívül nehéz számszerűsíteni.
Mivel azonban a kutatók tovább mélyülnek a baleen molekuláris kincstárába, kétségtelenül új módszereket fognak találni a múlt és a jelen adatok felhasználására a jövő tervezésére. A bálna bálna sajátos vigyora tele van meglepetésekkel.
Kapcsolódó történetek a Hakai magazinból:
- Élet a HMCS Annapolis roncsán
- Tengeralattjáró: A dolgok, amelyeket elsüllyedünk
- Stefan Drzewiecki, tengeralattjáró cár
