Cerume per balena? Veramente? È strano su così tanti livelli - che i cetacei hanno persino il cerume, che qualcuno ha pensato di andare a cercare qualcosa del genere, e che il Museo Nazionale di Storia Naturale dello Smithsonian ha conservato non uno, non dieci, ma circa 1.000 campioni di tappi per cerume di balena per ben oltre 50 anni.
Contenuto relativo
- Due scienziati Smithsonian ripercorrono le circostanze misteriose di una storia di morte e cambiamento del 1866
- Una rara esposizione pubblica di un manoscritto Maya del XVII secolo
- I teschi di gorilla di Dian Fossey sono tesori scientifici e un simbolo della sua lotta
- Nei suoi strati, questa splendida alga rosa corallina racchiude segreti del passato climatico
E quei campioni, che non molto tempo fa stavano raccogliendo polvere e alcune domande sul loro valore, stanno ora trasformando la comunità scientifica su di essa (aspettatela). . . orecchio.
Questo perché sono molto più degli oggetti strani, quotidiani e piuttosto grossolani che sembrano. Stiamo imparando ora che i campioni di cerume per balene sono probabilmente unici nella loro capacità di descrivere la storia della vita dei mammiferi marini più longevi, oltre a darci uno sguardo in un luogo e un tempo che non possiamo raggiungere in nessun altro modo. Sono, in effetti, capsule temporali fisiologiche ed ecologiche e, per la ricerca di scienziati che stanno cercando di capire meglio gli oceani del mondo, sono oro massiccio.
"È un buon esempio di esemplari che sono stati raccolti per uno scopo molti, molti anni fa - i primi sono stati raccolti all'inizio del XX secolo circa - e ora che troviamo un altro modo di interrogare questi esemplari, siamo in grado per scoprire che hanno un'altra storia da raccontare ”, afferma il ricercatore di Smithsonian Charley Potter, che è stato il responsabile della raccolta del museo nella divisione zoologia dei vertebrati fino alla sua pensione nel 2015.
“Inizieremo a fare domande che nessuno ha nemmeno pensato di porre a questi animali, perché nessuno può tornare indietro nel tempo. Ma questi ci consentono di farlo ”, afferma Stephen J. Trumble, professore associato di biologia e fisiologo animale presso la Baylor University. "A volte sembra quasi travolgente perché stiamo ottenendo così tante informazioni."
Come la maggior parte delle innovazioni scientifiche, lo studio del cerume per balene, ovvero i tappi per le orecchie, come campioni di nucleo oceanico, è nato ponendo una domanda che nessuno aveva pensato di porre e esaminando l'ovvio da una prospettiva completamente diversa.
Ai tempi, quando abbiamo macellato le balene con abbandono spericolato, i balenieri hanno scoperto i tappi per le orecchie quando hanno sezionato le teste delle loro sfortunate cave. Un tappo per l'orecchio di una balena proveniente dalle collezioni del Museo di storia naturale è uno dei centinaia di esemplari raramente esposti in mostra nella mostra "Oggetti di meraviglia", che aprirà il 10 marzo 2017. La mostra esamina il ruolo critico che le collezioni museali svolgono nel campo scientifico ricerca della conoscenza.
L'enorme struttura di stoccaggio di Paul E. Garber dello Smithsonian a Suitland, nel Maryland, è il luogo dove gli scienziati dei musei conservano la collezione di mammiferi marini. (Donald E. Hurlbert) "Il condotto uditivo esterno nei cetacei è sigillato in superficie", afferma il biologo marino Randall W. Davis, del Texas A&M di Galveston e un importante fisiologo dei mammiferi marini. “C'è un residuo del canale uditivo esterno, ma non è aperto all'ambiente. L'olio è ancora secreto nell'orecchio, ma si accumula in questa meravigliosa matrice organica che è stata disposta in strati molto distinti. "
Proprio come gli anelli di un albero, gli strati passano regolarmente dal buio alla luce, indicando periodi di crescita. Dall'inizio del 1900, dice Trumble, gli scienziati hanno capito che questi strati potevano essere usati per approssimare l'età di un animale. Ma è praticamente tutto ciò per cui sono stati utilizzati, oltre ad essere visualizzati come curiosità.
Un giorno circa cinque anni fa, Trumble, specializzato in fisiologia dei mammiferi marini, stava parlando di questi strati con il suo collega Sascha Usenko, direttore del programma di laurea in scienze ambientali di Baylor e chimico chimico atmosferico e ambientale.
"E ha detto: 'È un po' come la roba principale del sedimento in cui si contano gli strati nel sedimento ', e entrambi ci siamo guardati l'un l'altro e abbiamo detto, okay ...' 'Nell'esperienza di Usenko, i nuclei di sedimenti erano tesori di informazioni sul passato clima e ambienti.
Siamo stati in grado di scoprire che il cerume delle balene ha un'altra storia da raccontare, afferma il ricercatore della Smithsonian Charley Potter (sopra). (Donald E. Hurlbert) "Sono in grado di registrare e archiviare informazioni chimiche e possiamo ottenere tendenze da tali informazioni", afferma, "nuclei di barriera corallina, nuclei di ghiaccio, tutti i tipi. Quando abbiniamo il profilo chimico a una sequenza temporale, possiamo ricostruire com'era un aspetto dell'ambiente in passato. La quantità di informazioni provenienti da questi tipi di matrici è schiacciante. "
Quindi a quali domande potrebbe rispondere la matrice organica che è un tappo per l'orecchio di una balena?
Hanno chiesto a Potter se avesse del cerume alle balene nelle collezioni del Museo di storia naturale. Lo ha mai fatto. Alla fine degli anni '60, verso la fine della partecipazione degli Stati Uniti alla caccia alle balene industriali, il Bureau of Fisheries (ora National Marine Fisheries Service) raccolse una varietà di tessuti e campioni da balene morte per motivi di studio. I tappi per le orecchie finirono alla Smithsonian Institution - pallet e pallet di essi.
Entusiasta della teoria di Trumble e Usenko, Potter offrì alcuni tappi per le orecchie e idee su ciò che avrebbero potuto rivelare. Dopo circa 18 mesi solo a capire come elaborare con successo i campioni, i loro primi lavori hanno mostrato modelli di contaminanti ambientali simili a quelli che avevano visto depositati in tessuti come il grasso, che corrispondevano a periodi di alimentazione successivi a periodi di migrazione e digiuno.
A seguito di ulteriori domande e un tappo per l'orecchio di una balena blu che aveva subito uno sciopero navale al largo della costa della California e lavato via nel 2007 (fornito dal Museo di Storia Naturale di Santa Barbara), Usenko, Trumble, Potter e altri due co-autori pubblicato un documento nel 2013 negli Atti della National Academy of Sciences.
Descriveva come il tappo auricolare della balenottera azzurra non solo catturasse una storia dei contaminanti che la balena aveva incontrato durante la sua vita, ma anche il suo registro fisiologico di cambiamenti ormonali e sostanze chimiche legate allo stress che gli scienziati potevano collegare a grandi eventi della vita come la pubertà, la gravidanza e nascita. Questi dati di base potrebbero aiutare gli scienziati a ipotizzare la verità di base che avevano usato per determinare l'età, i periodi di gestazione e i tassi di natalità, ad esempio: tutte le informazioni che aiutano i politici a prendere decisioni più informate sulla gestione delle specie.
Forse ancora più importante, il tappo auricolare ha fornito tutti questi dati su una cronologia misurabile con precisione entro sei mesi. Poiché ogni banda nella spina è stata fissata a intervalli di circa sei mesi, i ricercatori hanno potuto determinare con grande precisione quando si è verificata una particolare esposizione o evento. E sapevano che i tappi per le orecchie avrebbero anche permesso loro di definire i dati di base da cui potevano confrontare e misurare non solo l'esposizione di una balena a cose come mercurio e pesticidi attraverso la sua vita in varie acque, ma anche altre balene in altri oceani e altri decenni a titolo comparativo studio: una storia chimica e biologica non solo delle balene, ma degli oceani in cui nuotavano.
Ad esempio, è ora possibile esaminare un tappo auricolare prelevato nel 1910 da una balena grigia che si trovava nel Pacifico al largo di San Francisco, che, a seconda della sua età, avrebbe potuto vivere all'inizio della metà del 1800 e confrontare i suoi dati a una balena grigia nello stesso oceano nel 1970 o nel presente (se uno si lava morto, che è il modo principale con cui gli scienziati ottengono campioni contemporanei).
I tassi di natalità erano uguali? Quali contaminanti erano presenti nell'uno ma non nell'altro, e perché? Da dove potrebbero provenire tali contaminanti? I livelli di stress erano uguali e, in caso contrario, perché no? Cosa ha causato eventi di stress? Le domande diventano quasi infinite.
"È persino più unico di qualcosa come un sedimento, perché rappresenta un individuo e può muoversi, e hanno una vita ridicolmente lunga e molte volte vivono in parti del pianeta a cui spesso non abbiamo accesso, "Dice Usenko. "È uno strumento così potente che le persone ci hanno sostanzialmente detto: 'Non avrei mai pensato di poter porre queste domande.' ''
"Hanno trovato una finestra completamente nuova sulla fisiologia e l'esposizione ambientale a determinate sostanze chimiche. . . domande a cui è molto, molto difficile rispondere diversamente ", afferma Davis. “Se vai ad arpionare una balena e analizzi tutti i suoi tessuti, hai una singola istantanea nel tempo che potrebbe rappresentare alcune settimane o mesi. Ma se tu avessi un registratore fisiologico in quell'animale che gestiva tutta la sua vita, questo diventa incredibilmente prezioso, ed è quello che sono ”.
Ora che hanno iniziato a scoprire i misteri dei tappi per le orecchie, Usenko, Trumble e altri scienziati stanno estraendo questi campioni per ottenere dati. Finora hanno elaborato circa due dozzine di spine, alcune provenienti dalla collezione del Museo di storia naturale, altre da musei di tutto il mondo, altre ancora da caccia natali contemporanei Inuit a caccia di balene, cercando di abbracciare generazioni, aree geografiche e specie. (Nota: non tutte le balene generano tappi per le orecchie. Le specie più piccole, ad esempio, hanno canali auricolari di forma diversa che non possono ospitarli.)
Trumble è interessato, ad esempio, a forze esterne che creano stress. Perché, ad esempio, i livelli di cortisolo - una misura chimica dello stress - salgono e scendono in una balena di prua recentemente uccisa da Barrow, in Alaska, mentre nella balena blu del 2007 i livelli di stress erano costantemente elevati?
“È una funzione di dove si trovava la balena blu, come una pesante area di spedizione? O era solo quell'animale stesso? ”Chiede. Sta anche cercando di vedere se gli animali, per esempio, degli anni '80, erano più stressati di quelli che nuotavano negli anni '20; finora, i dati indicano che i livelli di stress al basale erano più bassi negli animali generazioni fa. “Non sappiamo a cosa attribuire questo; è rumore, sostanze chimiche, cibo, mancanza di cibo? Non lo sappiamo ancora. . . con ogni spina che riceviamo, sembra che ci siano più domande a cui dobbiamo rispondere. "
"Objects of Wonder: From the Collections of the National museum of Natural History" è in mostra dal 10 marzo 2017 al 2019.
