Se pensi che estrarre i globi di cerume dal tuo orecchio sia disgustoso, immagina di maneggiare un tubo di cerume per balene di quasi un metro di lunghezza.
Per proteggere i timpani delicati, da 8 a 10 specie di balene balene hanno canali auricolari che sono naturalmente sigillati dall'ambiente esterno. Nel corso degli anni, il cerume inizia a crescere nei tubi stretti. Le balene non sentono come gli umani: i depositi di grasso nella mascella imbevono vibrazioni sonore a bassa frequenza verso il timpano, quindi la cera non ostacola l'udito.
Alla fine della vita di una balena blu, la cera forma un tubo solido e permanente di ciò che i ricercatori chiamano un tappo per le orecchie nel condotto uditivo dell'animale. Mentre la maggior parte delle persone probabilmente considererebbe la prospettiva di maneggiare questa roba piuttosto scoraggiante, per gli scienziati il cerume fornisce "un profilo di vita senza precedenti" dell'animale, secondo un nuovo documento pubblicato in Atti della National Academy of Sciences .
Come gli anelli degli alberi, gli strati trovati all'interno dei tappi per le orecchie di balena sono già utilizzati per aiutare i ricercatori a stimare l'età di un animale. In questo nuovo studio, gli scienziati hanno indovinato che la cera potrebbe avere più segreti da raccontare.
Tracce di eventi registrati dalla nascita alla morte possono lasciare il segno nel cerume della balena, hanno pensato. Gli inquinanti chimici, ad esempio, sono un problema per le creature oceaniche, incluse le balene blu in via di estinzione. Molti di questi contaminanti si accumulano nei tessuti adiposi delle balene, ma il grasso non offre indizi su quando una balena potrebbe essere stata esposta a tali sostanze chimiche. Forse il tappo sarebbe.
La balenottera azzurra di 12 anni utilizzata in questo studio è caduta a terra in California dopo essere stata uccisa da un attacco navale. (Foto di Michelle Berman- Kowalewskic, Museo di storia naturale di Santa Barbara) Tuttavia, testare questa ipotesi richiede invasivamente di ottenere quella sostanza d'oro, un compito difficile mentre la balena è viva. Ma nel 2007, una balena blu di 12 piedi e 70 piedi di lunghezza ha lavato a terra vicino a Santa Barbara, morta a causa di un attacco navale. Il tappo per le orecchie da 10 pollici recuperato rimase seduto in un congelatore per un paio d'anni, fino a quando il team non lo campionò. Hanno anche prelevato campioni del suo grasso per confrontarlo con la cera e ottenere profili chimici di questi due materiali ricchi di lipidi '.
Il cerume si deposita continuamente per tutta la vita della balena, ma forma alternativamente strati chiari e scuri a intervalli di circa 6 mesi. La luce corrisponde ai periodi del ciclo di vita della balena quando si nutre, mentre il buio rappresenta i periodi di digiuno e migrazione. Il team ha eseguito numerose analisi chimiche per produrre un profilo della vita della balena, raccontato con una risoluzione di 6 mesi.
All'interno della cera, hanno trovato marcatori dell'ormone dello stress cortisolo, testosterone che induce la crescita, contaminanti come pesticidi e ritardanti di fiamma e mercurio. Proprio come gli umani, i livelli di stress di questa particolare balena sono aumentati con l'invecchiamento, raddoppiando efficacemente nel corso della sua vita. Il testosterone ha raggiunto il picco quando la balena aveva circa 10 anni, l'altezza della pubertà per le balene blu maschi.
I contaminanti raccontano una storia interessante. Dalla nascita della balena fino a circa 12 mesi, nel suo cerume sono comparsi prodotti chimici antropogenici come diclorodifeniltricloroetani (meglio conosciuti come DDT), clordani, bifenili policlorurati (PCB) e eteri difenilici polibromurati. Circa il 20 percento dei contaminanti organici totali della balena sono comparsi durante questo primo anno, indicando che sebbene la madre della balena probabilmente abbia fatto un buon lavoro allattando suo figlio, ha anche inavvertitamente trasferito tossine al suo bambino durante la gestazione e attraverso il latte.
Dopo che la balena è stata svezzata, la maggior parte delle sostanze inquinanti che si sono accumulate nel corpo della balena probabilmente proveniva dal krill, è la principale fonte di cibo. Le balene blu possono consumare fino a una tonnellata di piccoli crostacei simili a gamberi ogni giorno, quindi piccoli contaminanti presenti nelle piccole creature possono accumularsi nel tempo nel corpo della balena. I contaminanti si fanno strada anche nelle secrezioni corporee come il cerume.
Il mercurio, che entra nel cerume allo stesso modo degli altri inquinanti, ha raggiunto il picco in due eventi separati molto più tardi nella vita, prima quando la balena aveva circa cinque anni e poi di nuovo a circa dieci anni.
Sia gli inquinanti organici che il mercurio hanno continuato ad accumularsi per tutta la vita della balena, il che significa che più vecchia è la balena, più inquinanti si accumulano nelle sue orecchie. Circa il 90 percento di questi contaminanti è stato scoperto anche nel grasso, a conferma che sia il grasso che il cerume possono essere usati come marker di esposizione, ma che il cerume fornisce un metodo di tracciamento quando si verifica l'esposizione.
Tappo per le orecchie di balena estratto (B); una sezione trasversale del tappo (C); e una sezione trasversale del tappo auricolare ingrandita 20x per mostrare i diversi strati cerosi. (Foto da Trumble et. Al., PNAS) "Il DDT è stato bandito 30 anni prima della nascita di questo animale, ma è stato ancora esposto al DDT per tutta la sua vita", ha sottolineato l'autore dello studio Sascha Usenko dell'Università di Baylor in un'intervista. "È stato esposto a sostanze chimiche sia storiche che attuali, come ritardanti di fiamma bromurati."
Inquinanti come DDT e mercurio sono noti per causare una serie di problemi per gli animali, inclusi disturbi dello sviluppo e problemi alla tiroide. Mentre questi risultati non promettono nulla di buono per la salute delle creature dell'oceano - specialmente quelle in via di estinzione come la balena blu - i ricercatori sono entusiasti di usare la batuffola di cera cronicamente archiviata per capire meglio fino a che punto gli esseri umani manomettono la salute della fauna marina . Fornisce inoltre ai biologi marini un nuovo strumento per lo studio degli eventi della vita delle balene. "Per la maggior parte delle specie del pianeta, profili di vita come questi sono semplicemente irraggiungibili", scrivono i ricercatori.
Il team suggerisce le possibilità di ricerca della cera. Ad esempio, hanno notato che gli ormoni dello stress hanno iniziato a imperversare dopo che la balena ha attraversato la pubertà innescata dal testosterone, indicando che il ragazzo grosso potrebbe essere stato agitato per la competizione e la pressione per vincere un'amica. D'altra parte, parte dello stress sempre crescente della balena potrebbe essere dovuto all'accumulo di inquinanti, sebbene questo studio graffi solo la superficie di quella domanda. Grandi impulsi di inquinanti, come il mercurio visto in questa balena, possono indicare che l'animale si è avvicinato a una costa inquinata (la costa della California, in questo caso, forse) o è stato esposto a un grave evento di contaminazione.
"Essere in grado di misurare scientificamente sostanze chimiche che non sono così persistenti, come gli ormoni che si degradano nel corpo, è eccezionale", ha detto Usenko. "Possiamo porre domande come 'I contaminanti hanno un impatto sui cambiamenti dello stress?' e forse fare un lavoro migliore per rispondere a queste domande ".
L'esame del cerume dei vecchi esemplari museali dagli anni '50 in poi, pensa il team, potrebbe rivelare cambiamenti significativi nell'oceano e nella salute delle sue creature nel corso degli anni. Inoltre, i ricercatori hanno confermato che il metodo funziona con le balene grigie e sospettano che dovrebbe applicarsi anche ad altre specie di balene. "Questo strumento innovativo aumenta la fattibilità di una valutazione accurata dell'impatto antropogenico su tutto, da un singolo organismo agli ecosistemi marini", scrivono.
Il tappo auricolare sta senza dubbio solo iniziando a rivelare i suoi segreti. Nel frattempo, i ricercatori delle balene possono celebrare meno della necessità di gestire il grasso di balena, la cacca e il sangue fino ad ora i mezzi convenzionali per studiare la salute delle balene, e probabilmente anche più spiacevoli del maneggiare un tubo gigante di cera vecchia di anni, persino sebbene, secondo quanto riferito, il tappo abbia un odore pungente di pesce. "Non è qualcosa che vuoi mettere sui tuoi vestiti, resta con te per un po '", ha detto Usenko.
