Whale barnacles line the edge of the flukes of a ryhävalas. (Kuva: Blue Ocean Whale Watch)
ryhävalaiden ja harmaavalaiden selässä kyyhöttävät Siimajalkaiset eivät ainoastaan tallenna tietoja valaiden vuosittaisista matkoista, vaan ne myös säilyttävät nämä tiedot fossiloituttuaan, mikä auttaa tiedemiehiä rekonstruoimaan valaspopulaatioiden vaellukset miljoonia vuosia menneisyydessä, kertoo Uusi Kalifornian yliopiston Berkeleyn tutkimus.
barnacle-kuorien happi-isotooppisuhteet muuttuvat meren tilan mukaan ja antavat tutkijoille mahdollisuuden kartoittaa isäntävalaan muuttoa esimerkiksi lämpimämmille pesimäalueille tai kylmemmille ruokintapaikoille. Nyt UC Berkeleyn tohtoriopiskelijan Larry Taylorin johtamat meripaleobiologit ovat havainneet, että siimajalkaiset säilyttävät tämän tiedon senkin jälkeen, kun ne putoavat valaasta, vajoavat meren pohjaan ja muuttuvat fossiileiksi.”
tämän seurauksena fossiloituneiden barnakkelien matkat voivat toimia merkkinä valaiden peregrinaatioista kaukaisessa menneisyydessä, kuten GPS-jäljittimet Pleistoseenilta.
” yksi mielenkiintoisimmista asioista paperissa, mielestäni, on se, että löydämme todisteita muuttoliikkeestä kaikissa näissä muinaisissa populaatioissa, kolmesta eri paikasta ja ajanjaksosta, mutta myös sekä ryhävalaiden että harmaavalaiden suvusta, mikä osoittaa, että nämä eläimet, jotka elivät satojatuhansia vuosia sitten, olivat kaikki mukana vaelluksissa, jotka olivat samanlaisia kuin nykyajan valaat”, Taylor sanoi.
yksi yllätyshavainto on se, että Panaman rannikko on ollut ryhävalaiden eri alapopulaatioiden kohtaamispaikkana ainakin 270 000 vuotta ja on edelleen. Valaat vierailevat Panamassa niinkin kaukaa kuin Etelämantereelta ja Alaskanlahdelta.
tämä tieto muinaisesta muuttoliikkeestä auttaa tutkijoita ymmärtämään, miten muuttotavat ovat saattaneet vaikuttaa valaiden evoluutioon viimeisten 3-5 miljoonan vuoden aikana, miten nämä kuviot ovat muuttuneet muuttuvan ilmaston myötä ja auttaa ennustamaan, miten nykyiset valaat sopeutuvat tänään tapahtuvaan nopeaan ilmastonmuutokseen.
tämä fossiloitunut valasjalkakala löydettiin Panamasta, joka oli muinainen valaspopulaatioiden kohtauspaikka ympäri Tyyntämerta. (Kuva: Larry Taylor)
”haluamme ymmärtää, miten muokattavaksi muuttokäyttäytyminen on ollut kautta aikojen, kuinka nopeasti valaat ovat sopeutuneet aiempiin ilmastonmuutoksiin, ja nähdä, jos tämä voi antaa meille joitakin vihjeitä siitä, miten ne voisivat vastata nykyisiin muutoksiin maapallon ilmastossa,” hän sanoi. ”Miten valaat selviävät siitä, miten ravintopohja muuttuu, miten valaat itse reagoivat?”
Taylor ja hänen kollegansa, vanhempi kirjailija Seth Finnegan, UC Berkeleyn integratiivisen biologian apulaisprofessori, Aaron O ’ Dea Smithsonian Tropical Research Institutesta Panamasta ja Timothy Bralower Pennsylvanian osavaltionyliopistosta University Parkista julkaisevat tuloksensa tällä viikolla Proceedings of the National Academy of Sciences-lehdessä.
ratsastavat valaat
Siimajalkaiset ovat äyriäisiä, kuten rapuja, hummereita ja katkarapuja, jotka pysyvät koko ikänsä kiinni yhdessä paikassa, koteloituneina suojaavaan kovaan kuoreen ja törröttäen jalkojaan siepatakseen ohikulkevaa ruokaa. Useimmat liimautuvat kiviin, veneisiin tai paaluihin, mutta valaiden siimajalkaiset kiinnittyvät valaan nahkaan tylsistymällä siihen. Joidenkin valaiden on arvioitu kantavan jopa 1000 kiloa siimajalkaisia,jotka näkyvät niiden ulostaessa. Merirokkojen rykelmiä käytetään yksittäisten valaiden tunnistamiseen.
valaiden barnaclesin jättämät kuviot ovat niin erottuvia, että niitä voidaan käyttää yksittäisten valaiden tunnistamiseen. (Kuva: Blue Ocean Whale Watch)
”tämä antaa barnacle useita etuja: turvallinen pinta elää, ilmainen ratsastaa joitakin rikkaimmista vesillä maailmassa ja mahdollisuus tavata muita (barnacles), kun valaat kokoontuvat paritella,” O ’ Dea sanoi.
Taylorin tekniikka toimii, koska eri valaslajit kiinnittyvät eri valaslajeihin, joten paleontologit voivat fossiloituneen barnaclen löytäessään tietää, millä lajilla se ratsasti. Tavallisesti siimajalkaiset pysyvät valaan seurassa yhdestä kolmeen vuotta, kunnes ne putoavat tai harjataan pois, usein valaiden lisääntymispaikoilla. Eri puolilta maailmaa on löydetty ainakin 24 valaiden siimajalkaisten fossiilikokoelmaa, Taylor sanoi.
uusi löytö tarkoittaa sitä, että näiltä paikoilta löydetyt kivettyneet siimajalkaiset voivat kertoa ryhävalaiden, harmaavalaiden ja ehkä muidenkin paalivalaiden (hammasvalaat, kuten kaskelotit, eivät elä kovinkaan monessa siimajalkaisessa) muinaisista vaelluksista, jotka mahdollisesti päätyvät aiemmin ennalta arvaamattomille ruokinta-ja lisääntymisalueille.
tekniikka perustuu barnakkelin kalsiumkarbonaatin eli kalsiittikuoren happi-isotooppien mittaamiseen. Happi-18: n ja happi-16: n suhde nousee lämpötilan laskiessa. Koska siimakuoret pidentävät kuoriaan muutamalla millimetrillä kuukaudessa yrittäessään pysyä kiinni valaissa nisäkkäiden irtoavan ihon edessä, uuden kuoren koostumus heijastaa meren lämpötilaa ja yleistä isotooppikoostumusta, jossa se muodostui.
Taylor rakensi aiemman työn, joka osoitti, että eläviin harmaavalaisiin kiinnittyneet siimavalaat tallentavat vaellustensa kemiallisen jäljen. Hän vahvisti, että ryhävalaan barnaclen (Coronula diadema) isotooppikoostumus seuraa myös sen ympäristöä valaiden vuotuisen vaelluksen aikana, mikä osoittaa kuukausittaisia muutoksia. Sitten hän osoitti, että Panamasta ja Kalifornian rannikolta peräisin olevia fossiilisia barnakkeleita voitiin analysoida samalla tavalla, ja että niissä havaittiin samanlaisia isotooppimuutoksia kuin nykyisissä valaissa.”
Panamasta kotoisin oleva fossiloitunut valasjalkainen, joka aikoinaan ratsasti ryhävalaan mukana. (Kuva: Larry Taylor)
tämä tekniikka on erityisen arvokas tutkittaessa esihistoriallisia ryhävalaspopulaatioita, Taylor sanoi, Koska ryhävalas oli ja on kosmopoliittisempi kuin Kalifornian Harmaavalas, risteilee laajalti läpi Tyynenmeren ja Atlantin valtameren. Tutkijat teoretisoivat valaiden vaelluksen alkaneen, kun ravinnonlähteet hajaantuivat ilmaston muuttuessa 5 miljoonaa vuotta sitten. Nykyiset Tyynenmerenvalaat vaeltavat kymmeniä tuhansia kilometrejä vuosittain, vierailevat useilla tunnetuilla ruokintapaikoilla ja palaavat lämpimiin vesiin Keski-ja Etelä-Amerikan tai Havaijin edustalle lisääntymään.
”aiomme työntää tätä lähestymistapaa kauemmas ajassa taaksepäin ja eri valaspopulaatioiden yli”, Finnegan sanoi. ”Toivomme, että analysoimalla muita seikkoja barnaclesin kuorten geokemiasta voisimme lopulta selvittää, mille alueille eri muinaiset valaspopulaatiot olivat muuttamassa.”
tätä tutkimusta tukivat National Science Foundation (EAR 1325683), Panaman National System of Investigators (Senacyt), Paleontological Society, Geological Society of America, Sigma Xi ja University of California Museum of Paleontology.