Wal-Seepocken säumen die Ränder der Wale eines Buckelwals. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Blue Ocean Whale Watch)
Seepocken, die auf dem Rücken von Buckel- und Grauwalen per Anhalter fahren, zeichnen nicht nur Details über die jährlichen Reisen der Wale auf, sie behalten diese Informationen auch nach ihrer Versteinerung bei und helfen Wissenschaftlern dabei, die Wanderungen von Walpopulationen vor Millionen von Jahren zu rekonstruieren, so eine neue Studie der University of California, Berkeley.
Die Sauerstoffisotopenverhältnisse in Muscheln ändern sich mit der Meeresbeschaffenheit und ermöglichen es Wissenschaftlern, die Wanderung des Wirtswals zu kartieren, beispielsweise zu wärmeren Brutgebieten oder kälteren Futterplätzen. Jetzt haben marine Paläobiologen unter der Leitung des UC Berkeley-Doktoranden Larry Taylor entdeckt, dass Seepocken diese Informationen auch dann behalten, wenn sie vom Wal fallen, auf den Meeresboden sinken und zu Fossilien werden.“
Infolgedessen können die Reisen versteinerter Seepocken als Stellvertreter für die Wanderungen von Walen in der fernen Vergangenheit dienen, wie GPS-Tracker aus dem Pleistozän.
„Eines der aufregenderen Dinge an dem Papier ist meiner Meinung nach, dass wir Beweise für Migration in all diesen alten Populationen finden, von drei verschiedenen Orten und Zeiträumen, aber auch von Buckelwal- und Grauwal-Linien, was darauf hindeutet, dass diese Tiere, die vor Hunderttausenden von Jahren lebten, alle Migrationen unternahmen, die denen der modernen Wale ähnlich waren“, sagte Taylor.
Ein überraschender Befund ist, dass die Küste Panamas seit mindestens 270.000 Jahren ein Treffpunkt für verschiedene Subpopulationen von Buckelwalen ist und es auch heute noch ist. Wale besuchen Panama bis in die Antarktis und den Golf von Alaska.
Diese Informationen über die alte Migration werden Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie Migrationsmuster die Entwicklung der Wale in den letzten 3 bis 5 Millionen Jahren beeinflusst haben könnten, wie sich diese Muster mit dem sich ändernden Klima verändert haben und vorhersagen helfen, wie sich die heutigen Wale an den raschen Klimawandel anpassen werden.
Diese versteinerte Wal-Barnacle wurde in Panama an einem alten Treffpunkt für Wal-Subpopulationen aus dem Pazifischen Ozean ausgegraben. (Foto von Larry Taylor)
“ Wir wollen verstehen, wie formbar das Migrationsverhalten im Laufe der Zeit war, wie schnell sich Wale an frühere Klimaveränderungen angepasst haben, und sehen, ob dies uns Hinweise darauf geben kann, wie sie auf die aktuellen Veränderungen des Erdklimas reagieren könnten „, sagte er. „Wie werden Wale damit umgehen, wie wird sich die Nahrungsgrundlage verschieben, wie werden die Wale selbst reagieren?“
Taylor und seine Kollegen, Seniorautor Seth Finnegan, ein UC Berkeley Associate Professor für integrative Biologie, Aaron O’Dea vom Smithsonian Tropical Research Institute in Panama und Timothy Bralower von der Pennsylvania State University in University Park, werden ihre Ergebnisse diese Woche in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlichen.
Reiten auf den Walen
Seepocken sind Krebstiere wie Krabben, Hummer und Garnelen, die ihr ganzes Leben lang an einem Ort stecken bleiben, in einer schützenden harten Schale eingeschlossen sind und ihre Beine herausstrecken, um vorbeiziehendes Futter zu schnappen. Die meisten kleben sich an Felsen, Boote oder Pfähle, aber Wal-Seepocken befestigen sich an der Haut eines Wals, indem sie sich hineinbohren. Es wurde geschätzt, dass einige Wale bis zu 1.000 Pfund Seepocken tragen, die sichtbar sind, wenn sie verschließen. Cluster von Seepocken werden verwendet, um einzelne Wale zu identifizieren.
Muster, die von Walseepocken hinterlassen wurden, sind so unverwechselbar, dass sie zur Identifizierung einzelner Wale verwendet werden können. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Blue Ocean Whale Watch)
“ Dies gibt der Seepocke mehrere Vorteile: eine sichere Oberfläche zum Leben, eine freie Fahrt zu einigen der reichsten Gewässer der Welt und eine Chance, sich mit anderen (Seepocken) zu treffen, wenn die Wale zusammenkommen, um sich zu paaren „, sagte O’Dea.
Taylors Technik funktioniert, weil verschiedene Arten von Wal-Barnacle-Anhängerkupplungen auf verschiedenen Walarten fahren, so dass Paläontologen wissen können, wenn sie eine versteinerte Barnacle finden, mit welcher Art sie geritten ist. Normalerweise bleiben die Seepocken zwischen einem und drei Jahren bei einem Wal, bis sie fallen oder abgebürstet werden, oft in Walbrutstätten. Mindestens 24 fossile Ansammlungen von Walseepocken wurden auf der ganzen Welt gefunden, sagte Taylor.
Die neue Entdeckung bedeutet, dass die versteinerten Seepocken, die an diesen Orten geborgen wurden, über alte Wanderungen von Buckelwalen, Grauwalen und vielleicht anderen Bartenwalen (Zahnwale wie Pottwale beherbergen nicht viele Seepocken) berichten können, die möglicherweise zuvor ungeahnte Nahrungs- und Brutgebiete aufdecken.
Die Technik basiert auf der Messung der Sauerstoffisotope in der Calciumcarbonat- oder Calcit-Schale der Seepocke. Das Verhältnis von Sauerstoff-18 zu Sauerstoff-16 steigt mit sinkender Temperatur. Da Seepocken ihre Schalen um einige Millimeter pro Monat verlängern, wenn sie versuchen, angesichts der Haut der Säugetiere an Walen zu haften, spiegelt die Zusammensetzung der neuen Schale die Meerestemperatur und die allgemeine Isotopenzusammensetzung wider, in der sie sich gebildet hat.
Taylor baute auf früheren Arbeiten auf, die zeigten, dass Seepocken, die an lebenden Grauwalen befestigt sind, eine chemische Signatur ihrer Wanderungen aufzeichnen. Er bestätigte, dass die Isotopenzusammensetzung der Buckelwal-Barnacle (Coronula diadema) auch heute ihre Umgebung während der jährlichen Migration der Wale verfolgt und monatliche Veränderungen zeigt. Er zeigte dann, dass versteinerte Seepocken aus Panama und von der kalifornischen Küste ähnlich analysiert werden konnten und dass sie Isotopenveränderungen zeigten, die denen der heutigen Wale ähnlich waren.“
Eine versteinerte Walbarnakel aus Panama, die einst mit einem Buckelwal ritt. (Foto von Larry Taylor)
Diese Technik wird besonders wertvoll für das Studium prähistorischer Buckelpopulationen sein, sagte Taylor, weil der Buckel kosmopolitischer war und ist als der kalifornische Grauwal, der weit durch den Pazifik und den Atlantik kreuzt. Wissenschaftler vermuten, dass die Walwanderung begann, als die Nahrungsquellen verstreut wurden, als sich das Klima vor 5 Millionen Jahren änderte. Moderne pazifische Wale wandern jährlich Zehntausende von Kilometern, besuchen mehrere bekannte Futtergebiete und kehren in warme Gewässer vor Mittel- und Südamerika oder Hawaii zurück, um zu brüten.
„Wir planen, diesen Ansatz weiter in der Zeit und über verschiedene Walpopulationen hinaus voranzutreiben“, sagte Finnegan. „Wir hoffen, dass wir durch die Analyse anderer Aspekte der Geochemie der Seepockenschalen letztendlich herausfinden können, in welche Gebiete verschiedene alte Walpopulationen migrierten.“
Diese Studie wurde von der National Science Foundation (EAR 1325683), dem National System of Investigators (SENACYT) in Panama, der Paläontologischen Gesellschaft, der Geological Society of America, Sigma Xi und dem Museum für Paläontologie der Universität von Kalifornien unterstützt.