Већински део свог лутања животом, хавајска бујица је мистерија, путовања у мистериозно место. Враћајући се на копно - на неколико специфичних острва на Хавајима - само да би се гнездили и размножавали, ове пелагичне птице, које су на листи угрожених врста од 1967. године, су превасходно вагабунди северног Тихог океана, велико пространство између екватора и Аљаске Алеутијска острва.
Као такве, они су широко распрострањена врста у огромном екосистему који избегава научнике који раде на разумевању утицаја климе, индустријског риболова и других природних и људских утицаја који утичу на Тихи океан. Кости ових птица - старе чак 2.000 година - пружају научницима јединствени прозор у еколошку прошлост овог океана, као и основне податке из којих ће боље разумети његову садашњост и размотрити њену будућност.
Резултати недавне студије, објављене у часопису Процеедингс оф тхе Роиал Социети Б, показују како рафинирано испитивање хемије костију потврђује помак у хранидбеној мрежи северног Тихог океана - замршену, међусобно повезану мрежу ланаца хране који одржава све врсте из највише микроскопски планктон гигантском плавом киту. У основи, кости говоре научницима да се ланац прехрамбених производа петре, у последњих 100 година, скратио.
Како и зашто није јасно, али разумевање где врста једе у хранидбеном ланцу је једнако критично - и са дугорочне перспективе још важније - од онога што једу.
Тако да ове информације и нове методе које научници користе да би сами испитивали кости омогућавају почетак одговора на та питања.
„Ако се у овом екосуставу дешавају велике промене, а ми не можемо да проценимо колико су брзе и велике те смене, тада нам је тешко управљати ресурсом. Тешко нам је предвидети да ли би могла да се догоди тачка у којој би се могле догодити још веће промене ", каже Хелен Јамес, зоологиња истраживања и кустосица птица у Смитхсониан-овом Националном природном историјском музеју, која је коаутор студије .
Ове кости, многе од њих из Природњачког музеја и других музеја, као и од недавних птица, омогућавају научницима да испричају непроцењиву дугорочну причу која датира од пре више хиљада година до данас.
„Једном када имате основну основу ове врсте података, наставак узорковања у будућност може бити одличан начин за откривање знакова стреса екосистема“, каже Јамес.
Археолошке кости и лобања (лево) и модерна лобања (десно) хавајске бундеве налазе се у колекцијама Смитсониановог националног музеја природне историје. Археолошке кости су старе око два века. (Бретања М. Ханце) 
Биохемијски сигнали у костима и лобањима петогодишњака Петрала (врх) и модерних узорака (дно) могу пружити драгоцени увид у велике промене у океанским прехрамбеним мрежама током времена. (Доналд Е. Хурлберт) 
„Ови музејски примерци су изванредни по информацијама које могу да дају о прошлости“, каже Хелен Јамес. (Доналд Е. Хурлберт) Ланци хране изгледају прилично линеарно и једноставно; они су специфичан начин прехране за поједине врсте у мрежи с храном. На пример, ајкула једе туну, која је појела папагај, која је појела кораљ, која је појела фитопланктон. Где врсте једу у прехрамбеном ланцу важно је знати, а научници то дефинишу на основу онога што се назива трофичним нивоима.
Први ниво су произвођачи, који светлост користе за фотосинтезу и производњу хране; то су пре свега фитопланктон, који чине темељ целокупног океанског сплета хране и његових безбројних ланаца. На другом нивоу, биљоједи - ситне испаше животиње попут зоопланктона, медузе, морских јежака, као и веће животиње попут папагаја и зелених корњача - крећу се кроз море, испашући опортунистички. Трећи ниво чине мале месождерке попут сарделе, менхадена и других врста које се хране биљоједи и првенствено служе као храна за врсте на нивоу четири, горњи грабежљивци укључујући велике рибе, сисаре и птице - попут хавајских буради - који јести мање месождерке.
Иако се ланци хране разликују код сваке животиње јер су међусобно повезане унутар много веће мреже хране, оно што се догоди с прехрамбеним ланцем једне животиње неизбежно ће узроковати помак другдје у мрежи.
Ако, на пример, пракса морског пса смањи становништво овог предатора са четири нивоа на одређеном подручју, животиње које се налазе даље у ланцу прехране морских паса постаће обилније (мањи број морских паса да их поједе).
Одједном поједу више животиња испод њих. Врсте тангенцијалне за прехрамбени ланац морских паса, које изгледа да немају никакве везе са морским псима, али зависе од мањих животиња које изненада нестају под већим притиском храњења, видеће да су им извори хране поремећени и можда ће бити присиљени да једу врсте на нижем трофички ниво. Ово је, у ствари, трофички помак - дужина прехрамбеног ланца врсте се променила.
А то је оно што открива хемија костију хавајских петри у северном Тихом океану. У 2013. години, Јамес и други научници први су приступили овом питању проучавањем костију сваке одгајивачке популације врсте - изведиво, јер се оне узгајају само на специфичним острвима на Хавајима.
„Свака бурад лети на великим удаљеностима преко северног Тихог океана, хранећи се путем и полако убацујући азот из своје исхране у протеин у костима“, каже Џејмс. „Замислите да смо имали беспилотну летелицу и пустили је преко овог огромног подручја, а он је летео преко океана узимући узорке мреже с храном на систематски начин. Након што бурад умре, информације о његовим навикама храњења чувају се стотинама или хиљадама година у његовим костима. Ако можемо да пронађемо те кости и из њих извадимо протеине, имамо неочекивани извор података о томе како су се временом у оцеанима храна променила у широком обиму, током времена. "
Научници не могу тачно да знају шта су птице појеле - та специфична информација, наравно, не може бити смештена у костима. Испитивањем хемије у костима, они могу утврдити хемију хране коју су птице појеле и кроз то виде да ли се догодила промена.
„Гледајући храну на хемијском нивоу, постоји један хемијски број до којег можемо рећи да говори о прехрамбеном ланцу птица, а што не бисте могли имати да сте имали само списак шта је птица јуче појела“, каже Јамес . „Дакле, постоји стварна предност гледања на овај хемијски потпис ако желите да сагледате дугорочне трендове.“
У студији из 2013. године, научници су испитали азот, који је кумулативно и предвидљиво уграђен када један организам једе други, и открили да је у протеклих 100 година укупна врста показала пад изотопа азота. То је указивало да је прехрамбени ланац птица постао краћи; негде у ланцу прехране птица, животиње су јеле на нижем трофичном нивоу.
У тренутној студији, научници су желели да унапреде своју методологију како би утврдили да је студија из 2013. заиста открила промену у ланцу хране птица, а не промену изазвану хемијом азота на дну ланца исхране, као и други свађао се. Овог пута погледали су однос између две специфичне аминокиселине и њихових изотопа азота, који, када се узимају заједно, могу да укажу на дужину ланца хране за ту птицу.
Ова прецизнија метода потврдила је да је савремени ланац хране од буради краћи од древног, каже Јамес.
"Постоји неколико корака у ланцу исхране који воде ка буради и не знамо на којем кораку се промена догодила", каже она. „Могуће је да једу исту врсту хране, али те врсте једу нешто другачије.“
Као и прва студија, нова студија сугерише да се индустријски риболов, који је започео великим делом на Тихом океану почетком педесетих година прошлог века, мора сматрати могућим извором овог померања.
„Знамо да у многим морским дијеловима континенталних пасова постоји ова појава риболова низ прехрамбени сплет - уклањање пуно великих грабежљивих риба из океана. Мањи грабежљивци постају обилнији и морају јести “, каже Јамес. Тако просјечна величина улова постаје мања, како за људе тако и за друге врсте.
Нови подаци о бурадним костима помоћи ће вам да се информишу о текућим студијама и праћењу рибље популације, како би се лакше разумело шта се догодило у огромном океану који је толико изазован истраживању.
„Оно што смо у стању да унесемо у ту причу су историјски подаци доброг квалитета, посебно који се враћају тамо где људи нису имали никаквог утицаја на океански екосистем“, каже Џејмс.
У напретку, она и други научници проширују своја истраживања и примењују хемијску методологију нове студије на друге врсте, укључујући лајсанску албатрос и Њулове Схеарватер. Обоје, попут хавајске буради, гнезде се на хавајском архипелагу, али се хране у различитим регионима океана, што ће пружити додатне информације за испитивање трендова широм оцеана. Њуеллова шкаре су угрожене, док се лајсански албатрос сматра „скоро угроженим“.
„Ови музејски примерци су изванредни по информацијама које могу да дају о прошлости“, каже Џејмс. „Омогућују нам да научимо неке заиста неочекиване ствари о океанској екологији.“
