Сличан садржај
- Видео који испушта вилицу показује како се плави кито гуши на крилу
- Најранији китасти китови дословно сисани
Да је бацио поглед преко рамена пре него што га је "велика риба" прогутала, библијски Јона имао би завидан поглед. Завидно, то јест ако сте Алек Вертх, неовисни биолог који проучава анатомију исхране китова. "Ах, бити Јонах и гледати балеина у акцији из седишта на китовом језику", каже он.
Балеен је китови без зуба на које се ослањају да би филтрирали храну из мора. Стотине ових флексибилних плоча, направљених од структуралног протеина кератин, расту доле са горње вилице кита, поредане попут летвица венецијанера. Уметање тањира у уста захтева велику горњу вилицу, чиме китови дају неку врсту усмеравања наопачке.
Конструкција храњења еволуирала је постепено пре неких 30 милиона година када су океани били пуни назубљених китова који су се такмичили за ограничену храну. Развијајући алат и укус за друге врсте плена, китови-китњаци - заједнички познати као мистикети - на крају су се одвојили и развели у 12 или више врста, укључујући плавог кита, највећу животињу која је икада живела, заједно са грбачама, сивим и праве китове. И, бар док амерички комерцијални китови нису започели тешку потрагу пре неких 200 година, ови релативно пасивни хранилишта које тоном бацају мале морске животиње изгледају сасвим у реду.
"Балеен је све променио", каже Вертх. „А ипак, наше разумевање аспеката ове анатомије и даље је танко ткиво.“ Многи научници се слажу да је храњење филтера пронађено у Олигоцену (пре 33, 9 до 23 милиона година) док су промене у струјама Јужног океана донеле масиван процват планктона - спремна нова храна извор. (Занимљиво је да животиње нису почеле као дивови. Нови извештај објављен у мају 2017. године сугерише да је њихов гигантизам настао касније, можда пре три милиона година, пошто је плен постао гомилајији, али крпљивији - резултат интензивних хранидбених намирница. Ово благоваонице су погодовале китовима који су се могли нахранити и који су били довољно гломазни да путују далеко између закрпа - китови израсли да одговоре на изазов.)
Процењено време доласка китних китова је тамо где се завршава заједничко тло међу научницима. Мало се слаже, каже Вертх, о корацима кроз које се систем филтрације развио у китовима, како се храњени интермедијарни облици (вероватно усисавањем, према последњем налазу фосила), „или чак како [балеен] делује са силама и токовима море. "
Али док се дубока прошлост китова и даље збуњује, научници су данас открили неочекивани извор јасноће, детаљну карту блага скривену у балену. Информације повезане са кератином, било у протеинима или поред њега, садрже хемијске временске ознаке и податке о здрављу, кретању и репродукцији китова. „Као да ове животиње воде дневник и одједном можемо видети шта су написали“, каже ендокринолог Катхлеен Хунт са Универзитета Северна Аризона. А приповест која се одвија из бала може информирати о очувању китова на потпуно нове начине.
Како су китови направили скок са употребе зуба на бала? Истраживачи са музеја Универзитета Вицториа и Монасх у Аустралији, уз помоћ Алфреда, фосилног кита старог 25 милиона година, доносе вам најновију науку.
Вертх-ова лабораторија на колеџу Хампден-Сиднеи у Вирџинији, где проучава хидромеханику бала, мало мирише на кит. Балеен је свуда: дуги, осушени летвице леже на полицама; подрхтавање високих уских плоча умотаних у пластику, а њихови залепљени крајеви умочени у конзерванс, сагнути у угао. А ту је и 160 килограма свежег балена у добро затвореним бачвама у ходнику, управо стигло од сарадника на Аљасци.
Стари балени се раздвајају попут ноктију, што открива његову структуру: свака закривљена плоча има два равна кератинска слоја с низовима тубула, попут минијатурних завојница чврсто ваљаног меса за ручак, које су зашивене између. Огроман језик кита и његов плен прања унутра и ван, растргава материјал, ослобађајући неку врсту руба на ивицама - што је Аристотел упоређивао са „свињским чекињама“. Грубост тих нити, једнако као и величина, облик и број балане плоче, зависи од врсте, а управо је ова длакава ствар која раздваја храну од сваке уши морске воде.
Храњење филтера можда је мистиклима дало напредак милионима година, али океани се данас подвргавају брзим променама, посебно у регионима који су некоћ били мрачни блок са морским ледом. Вертх каже да би то "могло имати грозне ефекте на чак и најатрактивније морске животиње."
Размислите о киту с главе. Елегантни црни сисар са мрљом беле душе, рођен у најхладнијим водама Земље, у средишту је промене животне средине. Проводи читав свој живот на Арктику, крећући се сезонски ивицом леда чопора док се формира и повлачи. Хранећи се готово две тоне свежег зоопланктона дневно, утробе нарасту велике, неке до 18 метара, и живе дуго, више од 100 година - вероватно најдуже од било којег модерног сисара.
За истраживача балеина врста је чисто злато. Има више и дужих баланих плоча (до 350 по бочној страни на четири метра по комаду) од било којег другог кита, укључујући и гаргантуан плаву. Многи домородаци, Аљаканци који легално лове лукобране, делиће бала са истраживачима, чиме су Вертх-ове бачве у ходнику. Мреже мрежа за китове пружају други извор. Старији узорци, враћајући се у китолошке експедиције средином 1800-их, скупљају прашину у музејским ормарима за складиштење и приватним колекцијама, зрелим за проучавање.
Катхлеен Хунт, попут Вертх-а, користи овај извор. Коначно, жели да зна како се шкољке носе са све већим људским утицајем на њихово окружење. Топљење леда отвара Арктик ка већем бродском саобраћају, сеизмичким истраживањима, развоју нафте и гаса и риболову. За морске сисаре, ово значи више удара на брод, више заплетених мрежа у риболовним мрежама и више буке. „Да ли су под стресом? Да ли људска активност утиче на њихову репродукцију? “Пита она. Нико не зна.
Истраживач је у очају дошао као балеен као извор података. Знала је да хормони могу да одговоре на многа њена питања, али китове је тешко тешко проучити, а још мање узорак. „Никада не можете заиста да се домогнете своје животиње“, каже Хунт. "Не постоји смирење кита или његово враћање у лабораторију."
Плави китови, највеће животиње на Земљи, користе своје балеене да би се хранили неким од најмањих животињских океана. Ову снимку беспилотних летелица у акцији снимио је Орегон Стате Университи. Видео ГЕММ Лаб, Орегон Стате Университи
Може се, ако је изузетно мотивисан и још стрпљивији, сакупљати узорци измета, коже и мрље, па чак и респираторне паре из пухања кита. Али оне нуде само снимке једне тачке времена. Хунт је желео ширу покривеност. Чепови за ушни восак постављају појединачне податке, али нису ужасно прецизни, а утичнице је тешко извући нетакнуте из лобање, тако да су залихе ограничене.
Након што је Хунт око 13 година „[махнуо“ около и пухао), колега је предложио балеен. Уосталом, коса, копита, рогови, нокти и друге структуре кичмењака, које су такође направљене од кератина, садрже све врсте информација, укључујући и ендокрине податке из многих жлезда које организам шаљу хормоне.
Испоставило се да балеен садржи исте информације, и то се може извући из избушених, прашећих узорака. Будући да плоче расту током живота животиње, они непрекидно хватају хормонске сигнале - из надбубрежних жлезда, жлезда и штитне жлезде. "Можемо добити податке не само из новог дела [бала", већ и од ситнице која се десетак или више година шутира под морем ", каже Хунт. Плоча се еродира на једном крају док расте на другом, тако да представља део живота - понекад вредан и 15 година.
Хунт је доста сагледао репродукцију китова проучавајући бале из два женска кита северног Атлантика, Стумпи и Стаццато, које су научници посматрали из Нове Енглеске од 1970-их. Добар део животне прошлости китова, укључујући успехе телета, био је добро документован, што је омогућило Хунту да креира временску траку за свакога - све до смрти (обојица су умрла од удара брода, а један од њих је тада затруднио). Пошто су научници израчунали приближну стопу раста балена - толико времена по центиметру - Хунт је могао ускладити хормонске податке извучене из бале-а са искуствима кита у то време његовог живота, сугеришући важне корелације.
„Ствари попут циклуса еструса и старости полне зрелости, стопе трудноће, ово је заиста црна кутија за истраживаче, “ каже Хунт, али сада, уз балеен, постоји потенцијал да их дешифрује. Открила је јасне обрасце прогестерона (он је „вриштеће висок“ током трудноће) који партнер успони и падови хормона стреса кортизола. Поред тога, каже она, хормони штитне жлезде могу открити да ли животиња гладује (китови могу „одбити“ свој метаболички проценат да би сачували енергију), док је убод алдостерона, који се користи за очување воде, приказан код других животиња као знак стреса па могу исто сигнализирати и у китовима.
Хунт верује да ће таква информација, која се може прекривати подацима о животној средини, попут температуре мора, отворити портал о сложенијим мистеријама. „Зашто се женке не узгајају на овом подручју, већ се налазе у том?“ Пита она као пример. „Да ли је то проблем са исхраном? Да ли женке губе телад или једноставно не затрудне? “Права комбинација тачака података могла би дати одговоре.
Поред тога, проналажење повезаности између промена хормона стреса и репродуктивног успеха, на пример, „могло би бити корисно у креирању политика“, каже она. И у широкој слици су ефекти климатских промена. "То је, наравно, горуће питање", каже Хунт, а до сада научници немају појма какви ће ти ефекти бити на китове. Можда како се плен за китове помера у одговору на пораст океанских температура, биолози ће у китовима видети храњиве напоре у вези са променом или смањењем количине хране. Хунт претпоставља да би се такав ефекат могао извући из штитњаче и других података.
Чини се да је то што је Хунт започео у блиској будућности спреман да поклопи капке на многим црним кутијама.
У међувремену, хормони нису једино хемијско благо заробљено у балану. Као и Хунт, Алисон Флеминг из Смитхсониан Институције извлачи иначе невидљиве податке из уста китова.
Биолошка океанографкиња је у својим студијама стабилних изотопа - елемената укључујући угљен и азот са предвидљивим „потписима“ која се односе на њихову масу, обрадила стотине балеинових узорака. Један облик угљеника, на пример, има више неутрона од другог и самим тим је тежи и различито реагује у хемијским и физичким процесима. Оно што је Флемингу корисно је да ови елементи могу да делују као трагачи различитим аспектима околине, укључујући кита који се креће, његов географски положај и трофички ниво (положај у мрежи са храном) онога што кита једе.
Узми лукове. Ови китови сезонски мигрирају између Беауфорта и Беринговог мора, а ти се океани и животиње које живе у њима изотопијски разликују једна од друге. То је делом и због тога што Беауфорт добија слатку воду из речних система, а слатка вода има посебан изотопски потпис који се појављује у еупхаусиидима, попут крил-а, и копитара које подржава.
Храњене тим пленима, китови користе кисеоник, угљеник и азот за изградњу костију и бала. И, што је корисно, омјери тих елемената одражавају океан којим се китови хране у тренутку раста. Узимање узорка дуж читаве плоче са масном спектрометријом открива изотопске маркере током времена, укључујући прелазак из једног океана у други. Будући да истраживачи знају опште време миграција између ових океана и могу да то употребе, заједно са подацима о изотопима, да процене брзину раста балеина, плоче нуде својеврсну временски обележену мапу путовања кита, укључујући и место где се задржава да би се нахранио начин.
Тачније, Флеминг објашњава да омјери изотопа угљеника могу бити повезани са количином и брзином раста фитопланктона - плутајући фотосинтетски живот у основи морског ланца исхране. „Дакле, ово је један груб начин да се процени колика је продуктивност“ - што се на крају претвара у енергију која је доступна за китове који се хране.
Неке од Флемингових радова могу напросто да сугеришу које врсте су највише угрожене променама животне средине, каже она. „Раније смо радили грбачки пројекат, користећи узорке коже, гледајући 20 година тражења хране из Калифорније. Оно што смо открили су да су ове животиње биле веома флексибилне - пребацивале су плен у зависности од тога шта их има у изобиљу. “Грбавице су можда спретне, каже она, „ али шта је са лукобранима? Балеен може помоћи да одговори на то, „дајући менаџерима алат у одлучивању где да се фокусирају.
На крају, Флеминг, Хунт и други истраживачи балеина можда ће моћи продужити своје временске рокове у оба смера. На једном крају су свежи узорци насуканих и легално лованих китова, који нуде модерни живот живота китова. Други крај је у баленој старој боји: материјал је коришћен већ 1500-их година у накиту, кутијама, чешљевима, ципелама за ципеле и другим производима. „Покушавамо да користимо најмање вредне узорке пре него што копамо по ретким стварима, а још увек не знамо да ли ће се хормони и друге хемикалије дуго задржати“, каже Хунт. „Али надам се да ћу то све спојити, да посматрам трендове у балеену током веома дугог периода.“
Истраживање засновано на Балеену је у раним данима. Други истраживачи су известили о прехрамбеном преклапању између врста (корисно је знати да ли се животиње такмиче за исти плен, нарочито ако тај плен опада) и изложености живој, а база информација се непрестано шири. Јасно је да сарадња са другим сакупљачима података - преклапање личних, физичких и података о животној средини из живота кита - има огроман потенцијал за очување. Научници кажу да је веома велика слика стиснута у овој осебујној анатомији, укључујући сложене везе између продуктивности екосистема, стреса, репродукције, па чак и људског отиска у тим удаљеним стаништима.
Истраживачи се надају да изградња временских рокова и проналажење веза могу на крају да информишу менаџере и дилере дивљих животиња. Битна је борба, јер се низ китова никада није опоравио од историјског покоља комерцијалног китова - антарктички плави китови, за један, држе свега један проценат нивоа пре експлоатације. Али врсте нису све у истом чамцу. Према подацима Међународне уније за заштиту природе, иако су десни китови Северног Атлантика и Северног Пацифика угрожени, неке популације грла, јужних китова и сивих китова сматрају се „најмање бригом“.
За сада свеједно. Данашњи непријатељи китовима множе се брже него што се могу прикупити подаци о њиховим животима. Бродски удари и замке риболовног оружја су уобичајени непријатељи број један. Конзерваторе такође брине бука, температуре загревања и њене бројне последице, излагање загађеним водама и закисељавање океана. Ове претње, посебно комбиноване, изузетно је тешко квантификовати.
Али како истраживачи даље истражују Балеенову молекуларну ризницу, несумњиво ће наћи нове начине употребе података из прошлости и садашњости за планирање будућности. Изгледа да је осебујан осмех белог кита пун изненађења.
Повезане приче из часописа Хакаи:
- Живот на олупини ХМЦС-а Аннаполис
- Суб Марине: Ствари које тонемо
- Стефан Држевски, цар подморнице
