https://frosthead.com

Pre vedcov môžu byť kúsky ušného ucha z veľrýb biologickým pokladom s pokladom

Veľrybí ucho? Naozaj? Je to divné na mnohých úrovniach - že veľryby dokonca majú ušný vosk, že niekto myslel, že by hľadal niečo také, a že Smithsonovské národné múzeum prírodnej histórie neuchovávalo ani jednu, ani desať, ale asi 1 000 vzoriek zátek z uší z uší. viac ako 50 rokov.

Súvisiaci obsah

  • Dvaja Smithsonovskí vedci sledujú záhadné okolnosti histórie smrti a zmien v roku 1866
  • Zriedkavé verejné vystavenie mayského rukopisu zo 17. storočia
  • Gorily lebiek Dian Fossey sú vedecké poklady a sú symbolom jej boja
  • Táto úžasná ružová koralínska riasa vo svojich vrstvách drží tajomstvá podnebia minulosti

A tie vzorky, ktoré ešte nedávno zbierali prach a niektoré otázky týkajúce sa ich hodnoty, teraz obracajú vedeckú komunitu na ňu (čakajú na ňu)., , ucho.

Je to preto, že sú oveľa viac ako čudné, uvrhnuté a skôr hrubé predmety, ktoré sa javia. Teraz sa učíme, že vzorky ušného ucha z veľrýb sú celkom pravdepodobne jedinečné svojou schopnosťou opísať životnú históriu najdlhšie žijúcich morských cicavcov, ako aj nahliadnuť do miesta a časom, ktorým sa nemôžeme dostať iným spôsobom. V skutočnosti sú to fyziologické a ekologické časové kapsuly a pre vedcov, ktorí sa snažia lepšie porozumieť svetovým oceánom, sú to pevné zlato.

„Je to dobrý príklad exemplárov, ktoré boli zozbierané na jeden účel pred mnohými, mnohými rokmi - prvé boli zozbierané na prelome 20. a 20. storočia - a teraz, keď nachádzame iný spôsob, ako tieto exempláre vypočuť, sme schopní aby zistili, že majú celkom iný príbeh, “hovorí Smithsonianský výskumný pracovník Charley Potter, ktorý bol až do dôchodku v roku 2015 manažérom zbierok múzea v divízii zoológie stavovcov.

"Začneme sa pýtať, o čom si ani nenapadlo pýtať sa na tieto zvieratá, pretože nikto sa nemôže vrátiť v čase." Ale to nám umožňuje robiť to, “hovorí Stephen J. Trumble, docent biologie a fyziológie zvierat na Baylor University. "Občas sa to zdá takmer ohromujúce, pretože dostávame toľko informácií."

Podobne ako väčšina inovácií vo vede, aj štúdium ušného ucha z uší - známych ako ušné ušné ušné uši - ako vzorky oceánskych jadier, sa uskutočnilo kladením otázky, ktorú si nikto nenapadlo položiť, a skúmaním zjavného z úplne iného hľadiska.

V ten deň, keď sme veľryby porazili bezohľadným opustením, veľryby objavili špunty do uší, keď pitvali hlavy svojich nešťastných lomov. Špináčik do uší zo zbierok Prírodovedného múzea je jedným zo stoviek zriedkavých exemplárov, ktoré sú k videniu na výstave „Objects of Wonder“, ktorá sa otvára 10. marca 2017. Táto prehliadka skúma kritickú úlohu, ktorú múzejné zbierky zohrávajú vo vedeckej oblasti. hľadanie vedomostí.

Zbierka morských cicavcov V obrovskom sklade Smithsonian Paul E. Garber v múzeu Suitland v Marylande vedci múzea uchovávajú zbierku morských cicavcov. (Donald E. Hurlbert)

„Vonkajší ušný kanál u veľrybotvarých cicavcov je na povrchu uzavretý, “ hovorí morský biológ Randall W. Davis v spoločnosti Texas A&M v Galvestone a vedúci fyziologický pracovník v oblasti morských cicavcov. „Existuje zvyšok vonkajšieho zvukovodu, ale nie je otvorený pre životné prostredie. Olej sa stále vylučuje do ucha, ale hromadí sa v tejto úžasnej organickej matrici, ktorá bola uložená vo veľmi odlišných vrstvách. “

Podobne ako prstene stromu, vrstvy prechádzajú pravidelne z tmy na svetlo, čo naznačuje periódy rastu. Vedci zistili, že od začiatku 20. rokov 20. storočia vedci zistili, že tieto vrstvy sa dajú použiť na priblíženie veku zvieraťa. Ale to je skoro všetko, na čo boli použité, okrem toho, že boli zobrazené ako kuriozity.

Jeden deň asi pred piatimi rokmi, Trumble, ktorý sa špecializuje na fyziológiu morských cicavcov, hovoril o týchto vrstvách so svojim kolegom Saschom Usenkom, riaditeľom postgraduálneho programu environmentálnej vedy v Baylori a atmosférickým a environmentálnym chemikom.

"A povedal:" Je to podobné ako v jadre sedimentu, kde spočítate vrstvy v sedimente, "a obaja sme sa na seba pozreli a povedali, dobre ..." "Podľa Usenkoovej skúsenosti boli jadrá sedimentu pokladom informácií o minulosti." podnebie a životné prostredie.

Charlie Potter Dokázali sme zistiť, že ušný vosk z veľryb má iný príbeh, hovorí Smithsonianský výskumník Charley Potter (vyššie). (Donald E. Hurlbert)

„Sú schopní zaznamenávať a archivovať chemické informácie a z nich môžeme získať trendy, “ hovorí, „útesové jadrá, ľadové jadrá, všetky druhy. Keď priradíme chemický profil k časovej sekvencii, môžeme rekonštruovať, aký bol nejaký aspekt životného prostredia v minulosti. Množstvo informácií, ktoré pochádzajú z týchto typov matíc, je ohromujúce. “

Na aké otázky by preto mohla odpovedať organická matrica, ktorá je špuntom do uší?

Spýtali sa Pottera, či nemá v zbierkach Prírodovedného múzea nejaký ušatý vosk. Povedal niekedy? Koncom 60. rokov, na konci účasti Spojených štátov na priemyselnom love veľrýb, Úrad pre rybolov (teraz National Marine Fisheries Service) zozbieral na účely skúmania rôzne tkanivá a vzorky z mŕtvych veľrýb. Špunty do uší skončili v Smithsonianskej inštitúcii - palety a ich palety.

Potter, nadšený teóriou Trumble a Usenko, ponúkol niekoľko špuntov do uší a predstavy o tom, čo by mohli odhaliť. Približne po 18 mesiacoch, keď sa zistilo, ako úspešne vzorky spracovať, sa v ich ranej práci zistili vzorce kontaminantov životného prostredia podobné tým, ktoré videli v tkanivách, ako je tuk, čo zodpovedalo obdobiam kŕmenia po migrácii a pôste.

V nadväznosti na ďalšie otázky a zátku do uší z modrej veľryby, ktorá utrpela pri pobreží Kalifornie loď a ktorá sa v roku 2007 vyplavila (poskytnuté Prírodovedným múzeom Santa Barbara), Usenko, Trumble, Potter a ďalší dvaja spoluautori publikoval príspevok v roku 2013 v zborníku Národnej akadémie vied.

Opisuje, ako špunty do uší z modrých veľrýb nielen zachytili históriu kontaminantov, s ktorými sa veľryba stretávala počas celého svojho života, ale aj vlastný fyziologický záznam hormonálnych zmien a chemikálií súvisiacich so stresom, ktorý vedci mohli spájať s významnými životnými udalosťami, ako je puberta, tehotenstvo. a narodenie. Tieto základné údaje by mohli vedcom pomôcť napríklad pri predpokladoch pravdy, ktoré používali pri určovaní veku, gestačných období a narodení - všetky informácie, ktoré pomáhajú tvorcom politík prijímať informovanejšie rozhodnutia o správe druhov.

Možno ešte dôležitejšie je, že zátka do uší poskytuje všetky tieto údaje v merateľnom časovom rámci s presnosťou na šesť mesiacov. Pretože každé pásmo v zástrčke bolo stanovené približne v šesťmesačných intervaloch, vedci mohli s veľkou presnosťou určiť, kedy došlo k určitej expozícii alebo udalosti. A vedeli, že špunty do uší by im tiež umožnili definovať základné údaje, z ktorých by mohli porovnávať a merať nielen expozíciu jednej veľryby veciam, ako je napríklad ortuť a pesticídy počas jej života v rôznych vodách, ale aj iné veľryby v iných oceánoch a iné desaťročia na porovnávacie účely. štúdia - chemická a biologická história nielen veľrýb, ale oceánov, v ktorých plávali.

Napríklad je teraz možné skúmať ušné ucho, ktoré bolo odobrané v roku 1910 od šedej veľryby, ktorá sa nachádzala v Tichomorí pri San Franciscu - ktorá mohla v závislosti od svojho veku žiť na začiatku až do polovice 18. storočia - a porovnať jej údaje. na šedú veľrybu v rovnakom oceáne v roku 1970 alebo v súčasnosti (ak niekto umrie mŕtve, čo je hlavný spôsob, ako vedci získavajú súčasné vzorky).

Boli pôrodky rovnaké? Aké kontaminanty boli prítomné v jednom, ale nie v druhom, a prečo? Odkiaľ pochádzajú také kontaminanty? Boli úrovne stresu rovnaké a ak nie, prečo nie? Čo spôsobilo stresové udalosti? Otázky sa stávajú takmer nekonečnými.

„Je to ešte jedinečnejšie ako niečo ako sediment, pretože predstavuje jednotlivca a pohybuje sa okolo neho, má smiešne dlhé životy a mnohokrát žijú v častiach planéty, ku ktorej často nemáme prístup, „Hovorí Usenko. "Je to taký mocný nástroj, ktorý nám ľudia v podstate povedali:" Nikdy som si nemyslel, že budem môcť položiť tieto otázky. ", '

„Našli úplne nové okno o fyziologii a vystavení životného prostredia určitým chemikáliám., , otázky, na ktoré je veľmi ťažké odpovedať inak, “hovorí Davis. „Ak pôjdete harpúnou na veľrybu a analyzujete všetky jej tkanivá, máte k dispozícii jeden snímok v čase, ktorý môže predstavovať niekoľko týždňov alebo mesiacov. Ale ak ste mali v tomto zvierati fyziologický záznamník, ktorý bežal celý jeho život, stane sa to nesmierne cenným a to je to, čo sú. ““

Teraz, keď začali odhaľovať záhady zátok do uší, Usenko, Trumble a ďalší vedci tieto údaje získavajú na údaje. Doposiaľ spracovali asi dve tucty zátok - niektoré zo zbierky Prírodovedného múzea histórie, iné z múzeí z celého sveta, ešte iné zo súčasných domorodých lovov veľrýb Inuitov - pokúšajúce sa preklenúť generácie, geografie a druhy. (Poznámka: Nie všetky veľryby vytvárajú zátkové chrániče sluchu. Menšie druhy majú napríklad ušné kanáliky odlišného tvaru, ktoré ich nemôžu pojať.)

Trumble sa zaujíma napríklad o vonkajšie sily, ktoré vytvárajú stres. Prečo sú napríklad hladiny kortizolu - chemická miera stresu - hore a dole v nedávno usmrtenej veľrybe úklonovej z Barrow na Aljaške, zatiaľ čo v roku 2007 bola v prípade veľryby modrej veľryby neustále vysoká hladina stresu?

„Je to funkcia miesta, kde bola modrá veľryba, ako ťažká prepravná oblasť? Alebo to bolo len to zviera samotné? “Pýta sa. Snaží sa tiež zistiť, či zvieratá pochádzajúce z 80. rokov boli viac stresované ako zvieratá plávajúce v 20. rokoch; zatiaľ údaje naznačujú, že východiskové úrovne stresu boli u generácií zvierat nižšie. „Nevieme, čo tomu pripisovať; je to hluk, chemikálie, jedlo, nedostatok jedla? Zatiaľ to nevieme., , s každou zásuvkou, ktorú dostaneme, sa zdá, že musíme zodpovedať ďalšie otázky. “

„Objekty zázrakov: zo zbierok Národného prírodovedného múzea“ je k dispozícii 10. marca 2017 až 2019.

Pre vedcov môžu byť kúsky ušného ucha z veľrýb biologickým pokladom s pokladom