原文:TheAtlantic
作者:EDYONG
年11月22日
鲸类很大、很长寿,作为哺乳动物它们不像人一样拥有灵巧的双手,前肢已经特化成鳍状。这三个特征决定了鲸在其一生中一定会积累很多耳屎。
和我们类似,鲸类的耳屎形成也是由腺体分泌油性分泌物,堆积最终硬化为锥形的异物。最大的蓝鲸其耳屎可以达到25厘米长,看起来就像是山羊角或者恶心的蜡烛。长须鲸的耳屎比蓝鲸的更坚韧,弓头鲸的则比较柔软近似液体,塞鲸的耳屎又黑又脆。不管它们的耳屎质地几何,这些恶心的分泌物都隐藏着巨量的信息。
一般来说,鲸类会在夏季大量进食,而在冬季迁徙,它们的耳屎就会呈现出深浅的变化。切开它们的锥形耳屎条,就可以发现内部有类似树木年轮一样的带状交替变化,我们可以统计这些带状的变化来估算鲸的年龄。甚至可以分析出在每个带状层形成时,鲸类体内的物质摄情况。耳屎可以算的上是鲸类的化学传记。
来自贝勒大学的StephenTrumble和SaschaUsenko已经研究出如何解读鲸鱼耳屎里的这些信息了。他们提出,鲸鱼耳屎不仅仅揭示了鲸鱼的生命历程,也反应了它们生活年代的海洋历史。包括捕杀威胁、温度变化、污染物情况通通能在这里面读懂。Trumble和Usenko认为,即使现在所有关于捕鲸的记录都被抹去,他们依然可以通过耳屎中的压力激素水平来重建捕鲸规模的历史变化。
最初两人通过一头以外死亡的蓝鲸来验证自己的猜想,那是一头12岁的雄性蓝鲸,在年的时候被圣芭芭拉海岸的一艘船撞死。经过检测分析,他们确定这头蓝鲸在9岁时开始性成熟,因为从第9年开始,耳屎里的雄性激素水平上升了倍。此外,他们还发现在开始性成熟的一年前,这头雄性蓝鲸的压力激素水平最高,这可能是个体发生身心变化的一个表征。耳屎中还发现了杀虫剂和阻燃剂的痕迹,主要在出生后的前六个月,猜测可能是从母乳中摄取的。“我对这项技术的应用情况感到惊讶,不仅仅是对于持久性的化学物质,而且很多易降解的激素也同样适用。”Usenko说道。
这仅仅是一头鲸鱼的耳屎,我们很容易通过合适的博物馆收集到更多的耳屎样本。“博物馆向来以收集一切他们得到的东西为荣,等待科学进步后能够派上用场,”Trumble说。“我们在史密森学会联系了查尔斯·波特,他说‘我很感兴趣,因为我们有一些鲸鱼耳屎样本,当时正在考虑要不要扔掉。’现在这些样本可以成为主角了,而不是被扔掉。”
Trumble、Usenko和同事们最终测量了总共20头蓝鲸、长须鲸和座头鲸耳屎中的皮质醇(一种压力激素)水平。其中最老的一份样本来自一头年出生的鲸。小团队测定了这种压力激素在每个个体生命周期中的变化,以耳屎中的最低水平为参照。他们将这些数据整理编辑成了一份跨度年的鲸鱼压力编年表,将其与20世纪的捕鲸数据进行比较。“我们看到两组数据对比时,感觉就是‘真的假的?!’”Trumble说。
两组数据的匹配程度是惊人的。在20世纪60年代早期,捕鲸量达到鼎盛时期,鲸鱼耳屎里的皮质醇水平也是最高的。随后捕鲸活动逐渐被禁止,捕鲸量每年下降7.5%,耳屎中的皮质醇水平则每年下降6.4%。
从某种程度上讲,这并不奇诡,当鲸类面临被捕杀的境况时,其压力自然会变大。不过这样的匹配程度还是令人惊讶的,通过这20头鲸鱼耳屎的数据,基本还原了全球捕鲸的历史。
不过仍有一些时期的数据不太一样。比如二战期间,虽然捕鲸活动大幅减少,但是它们的皮质醇水平还是增加了10%。虽然海洋里少了些鱼叉炮,但却充满了战舰潜艇、深水炸弹、鱼雷。这些噪声给鲸鱼带来的紧张感一点也不亚于捕鲸船,这也是今天鲸鱼生活中的一大痛苦。
从20世纪70年代开始,北半球的捕鲸活动机会已经减少到可以忽略不计的程度,但是鲸类的皮质醇水平却并没有出现想象中的下降,起初缓慢上升,随后突然激增。Trumble和Usenko认为这种现象可能与海洋温度异常升高有关。
在这张跨度年的编年表里,鲸皮质醇水平在21世纪初出现了巨大的飙升,几乎达到了历史最高水平。这可能是因为他们研究里的一头蓝鲸,是唯一头从捕鲸年代幸存下来的个体,它一直处于极端的压力状态。会不会是它受到生活海域船只航行的惊吓?会不会是它因为摄入了汞、杀虫剂等污染物而变得病态?我们无从知晓,但是它的皮质醇从捕鲸年代开始就一直保持在极高的水平。“当我看到它时,我想:这是一个处于压力水平下的个体,好像它正在被捕杀一样,”Usenko说。
“我认为这将彻底改变我们对鲸鱼生物学的研究,”来自北亚利桑那大学的KathleenHunt说,但他并没有参与这项工作。“研究鲸类的生物学家习惯于收集样本中的微小信息,如单个脂肪活组织检查,一两个粪便样本,或一些散落多年的照片。一条耳屎更像是连续的个样本,每6个月从同一只动物身上采集一次。”它们就像气候科学家用来回到地球遥远过去的冰芯。
耳屎条在像鲸鱼这样寿命很长的生物上特别有意义。它们可能需要十年才能性成熟,怀孕期也可能超过一年,并且需要花费更长时间才能从创伤事件中恢复过来。“我们以前从来没有什么办法真正地在各种时间尺度上跟踪个体鲸鱼的压力反应,所以这非常令人兴奋,”Hunt说。
现在,团队正在研究耳屎里的孕激素,分析这些鲸鱼饮食中的化学同位素以及其他指示分子。“我们从这些耳屎中获得了大量的数据,而这些数据还只是我们初步的,”Trumble说。他们还没有研究完所有的样本。“渥太华的加拿大自然博物馆藏有个耳屎条,已经有个运到我们这里。我们的研究会更加深入。“
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