https://frosthead.com

Blue Whale Earwax avslører forurensning akkumulert over en levetid

Hvis du synes å trekke ut klør med ørevoks fra ditt eget øre er grovt, kan du tenke deg å håndtere et nesten fotlangt, tomme tykt rør hval ørevoks.

For å beskytte delikate trommehinner har rundt 8 til 10 balehvalarter ørekanaler som er naturlig forseglet fra det ytre miljø. Med årene begynner ørevoks å bygge seg inn i de trange rørene. Hvaler hører ikke som mennesker - fettavleiringer i kjeppetrakten lavfrekvente lydvibrasjoner mot trommehinnen, så voksen kommer ikke i veien for hørselen.

Ved slutten av en blå hvals liv danner voksen et solid, permanent rør av det forskere omtaler som en ørepropp i dyrets øregang. Mens de fleste sannsynligvis vil vurdere utsiktene til å håndtere disse tingene ganske skremmende, gir ørevoks for forskere "enestående levetidsprofil" av dyret, ifølge en ny artikkel publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Som treringer er lag som finnes i hvalørepluggene allerede brukt til å hjelpe forskere med å estimere et dyrs alder. I denne nye studien gjettet forskere at voksen kan ha flere hemmeligheter å fortelle.

Spor av hendelser registrert fra fødsel til død kan sette sitt preg i hvalens ørevoks, skjønte de. Kjemiske miljøgifter er for eksempel et problem for havdyr, inkludert truede blåhval. Mange av disse forurensningene bygger seg opp i hvalens fettvev, men fett gir ingen ledetråder for når en hval kan ha blitt utsatt for disse kjemikaliene. Kanskje ørepluggen ville gjort det.

Den 12 år gamle blåhvalen Den 12 år gamle blåhvalen som ble brukt i denne studien, vasket i land i California etter å ha blitt drept av en skipstreik. (Foto av Michelle Berman- Kowalewskic, Santa Barbara naturhistoriske museum)

Å teste denne hypotesen krever imidlertid invasivt å få til det gyldne stoffet - en vanskelig oppgave mens hvalen er i live. Men i 2007 vasket en 12 år gammel, 70 fot lang blåhval i land i nærheten av Santa Barbara, død fra en skipstreik. Den utvinnede 10-tommers lange øreproppen satt i et fryser i et par år, til teamet prøvde det. De tok også prøver av spekk for å sammenligne den med voks og få kjemiske profiler av disse to lipidrike materialene.

Ørevoks blir kontinuerlig avsatt gjennom hvalens levetid, men danner vekslende lyse og mørke lag med omtrent 6 måneders intervaller. Lyset tilsvarer perioder i hvalens livssyklus når den fôres, mens mørket representerer tider med faste og vandring. Teamet utførte en rekke kjemiske analyser for å produsere en profil av hvalens liv, fortalt i en 6-måneders oppløsning.

Innen voksen fant de markører av stresshormonet kortisol, vekstinduserende testosteron, forurensninger som plantevernmidler og flammehemmere og kvikksølv. På samme måte som mennesker, økte denne spesielle hvalens stressnivåer etter hvert som den ble eldre, og doblet seg effektivt over levetiden. Testosteron toppet seg når hvalen var omtrent 10 år gammel - høyden i puberteten for hannhval.

Forurensningene forteller en interessant historie. Fra hvalens fødsel til omtrent 12 måneder gammel dukket det opp antropogene kjemikalier som diklordifenyltrikloretaner (bedre kjent som DDT), klordaner, polyklorerte bifenyler (PCB) og polibromerte difenyletere i ørevoksen hans. Rundt 20 prosent av hvalenes totale organiske forurensninger dukket opp i løpet av det første året, noe som indikerer at selv om hvalens mor sannsynligvis gjorde en god jobb med å amme sønnen sin, overførte hun også utilsiktet giftstoffer til babyen sin under svangerskapet og gjennom melken.

Etter at hvalen ble avvent, kom hoveddelen av forurensninger som bygde seg opp i hvalens kropp, sannsynligvis fra krill, og det er den viktigste matvarekilden. Blåhval kan konsumere opptil ett tonn av de små reke-lignende krepsdyr hver dag, så små forurensninger som er til stede i de ørsmå skapningene, kan samle seg over tid i hvalens kropp. Forurensningene jobber også inn i kroppslige sekreter som ørevoks.

Kvikksølv, som får ørevoks på samme måte som de andre miljøgiftene, toppet seg i to separate hendelser mye senere i livet, først da hvalen var omtrent fem år gammel og deretter igjen rundt ti år gammel.

Både de organiske miljøgiftene og kvikksølvet fortsatte å samle seg gjennom hvalens levetid, noe som betyr at jo eldre hvalen ble, desto flere forurensninger ble bygd opp i ørene. Rundt 90 prosent av disse forurensningene dukket også opp i spekkene, og bekrefter at både spekk og ørevoks kan brukes som markører for eksponering, men at ørevoks gir en metode for å spore når eksponeringen skjedde.

Den ekstraherte hvalproppen Den ekstraherte hvaløreproppen (B); et tverrsnitt av øreproppen (C); og et tverrsnitt av øreproppen forstørret 20x for å vise de forskjellige voksagtige lagene. (Foto fra Trumble et al., PNAS)

"DDT ble forbudt 30 år før dette dyret ble født, men det ble fremdeles utsatt for DDT i hele sin levetid, " påpekte studieforfatter Sascha Usenko fra Baylor University i et intervju. "Det ble utsatt for både historiske og aktuelle kjemikalier, som bromerte flammehemmere."

Forurensninger som DDT og kvikksølv er kjent for å forårsake en rekke problemer for dyr, inkludert utviklingsforstyrrelser og problemer med skjoldbruskkjertelen. Selv om disse funnene ikke gir anledning til helse for havets skapninger - spesielt truede som blåhvalen - er forskerne begeistret for å bruke den kronisk arkiverte voksvoksen for å bedre forstå i hvilken grad menneskene tukler med marin faunas helse . Det gir også marine biologer et nytt verktøy for å studere hvallivshendelser. "For et flertall av artene på planeten er livstidsprofiler som disse ganske enkelt ikke oppnåelige, " skriver forskerne.

Teamet antyder voksens forskningsmuligheter. De la for eksempel merke til at stresshormoner begynte å herje etter at hvalen gikk gjennom testosteronutløst pubertet, noe som indikerer at den store karen kan ha blitt flustet over konkurranse og press for å vinne en venninne. På den annen side kan noe av hvalens stadig voksende stress skyldes akkumulering av miljøgifter, selv om denne studien bare klør overflaten til det spørsmålet. Store pulser av forurensende stoffer, som kvikksølvet sett i denne hvalen, kan indikere at dyret kom nær en forurenset kyst (California-kysten i dette tilfellet, kanskje) eller ble utsatt for en stor forurensningshendelse.

"Å være i stand til å måle kjemikalier som ikke er like vedvarende, for eksempel hormoner som brytes ned i kroppen, er enestående, " sa Usenko. "Vi kan stille spørsmål som 'Har forurensninger innvirkning på endringer i stress?' og kanskje gjøre en bedre jobb med å ta opp disse spørsmålene. ”

Undersøkelsen av gamle museumsprøvenes ørevoks fra 1950-tallet og fremover, tror teamet, kan avsløre betydelige endringer i havet og dets skaperes helse gjennom årene. I tillegg har forskerne bekreftet at metoden fungerer på gråhval, og de mistenker at den også skal gjelde andre arter av hvalhval. "Dette innovative verktøyet øker muligheten for nøyaktig å vurdere antropogen påvirkning på alt fra en individuell organisme til marine økosystemer, " skriver de.

Ørepluggen begynner uten tvil bare å avsløre sine hemmeligheter. I mellomtiden kan hvalforskere feire over mindre behov for å håndtere hvalspekk, bæsj og blod - frem til nå er de konvensjonelle måtene å studere hvals helse, og sannsynligvis enda mer ubehagelige enn å håndtere et gigantisk rør med år gammel voks, til og med selv om ørepluggen har angivelig en skarp fiskeaktig lukt. "Det er ikke noe du vil ha på klærne dine, det følger med deg en stund, " sa Usenko.

Blue Whale Earwax avslører forurensning akkumulert over en levetid