wielorybie barnacles line the edges of the flakes of a humback whale. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Blue Ocean Whale Watch)
skorupiaki, które hitch jeździ na grzbietach humbaków i szarych wielorybów nie tylko rejestrują szczegóły dotyczące corocznych podróży wielorybów, ale także zachowują te informacje po ich skamieniałości, pomagając naukowcom zrekonstruować migracje populacji wielorybów miliony lat w przeszłości, zgodnie z nowym badaniem Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
współczynniki izotopów tlenu w muszlach barnacle zmieniają się wraz z warunkami oceanicznymi i pozwalają naukowcom na wykresy migracji wieloryba żywiciela, na przykład na cieplejsze lęgowiska lub zimniejsze żerowiska. Paleobiolodzy morscy kierowani przez doktoranta z Uniwersytetu Berkeley Larry ’ ego Taylora odkryli, że skorupiaki zachowują tę informację nawet po tym, jak spadają z wieloryba, opadają na dno oceanu i stają się skamieniałościami.”
w rezultacie Podróże skamieniałych skorupiaków mogą służyć jako pośrednik dla peregrynacji wielorybów w odległej przeszłości, podobnie jak nadajniki GPS z plejstocenu.
„jedną z bardziej ekscytujących rzeczy w gazecie, w moim umyśle, jest to, że znajdujemy dowody na migrację we wszystkich tych starożytnych populacjach, z trzech różnych miejsc i okresów, ale także z linii humbaków i szarych wielorybów, co wskazuje, że te zwierzęta, które żyły setki tysięcy lat temu, wszystkie podejmowały migracje podobne w zakresie do tych współczesnych wielorybów”, powiedział Taylor.
jednym z zaskakujących odkryć jest to, że Wybrzeże Panamy było miejscem spotkań różnych subpopulacji humbaków od co najmniej 270 000 lat i do dziś. Wieloryby odwiedzają Panamę tak daleko, jak Antarktyda i Zatoka Alaska.
te informacje o starożytnej migracji pomogą naukowcom zrozumieć, w jaki sposób wzorce migracji mogły wpłynąć na ewolucję wielorybów w ciągu ostatnich 3-5 milionów lat, jak te wzorce zmieniały się wraz ze zmieniającym się klimatem i pomogą przewidzieć, w jaki sposób dzisiejsze wieloryby dostosują się do gwałtownych zmian klimatycznych.
ten skamieniały wieloryb barnacle został odkryty w Panamie w starożytnym miejscu spotkań subpopulacji wielorybów z całego Oceanu Spokojnego. (Fot. Larry Taylor)
„chcemy zrozumieć, jak plastyczne były zachowania migracyjne w czasie, jak szybko wieloryby przystosowały się do poprzednich zmian klimatycznych i zobaczyć, czy może to dać nam pewne wskazówki, jak mogą reagować na obecne zmiany klimatu na Ziemi” – powiedział. „Jak wieloryby sobie z tym poradzą, jak zmieni się baza pokarmowa, jak same wieloryby zareagują?”
Taylor i jego współpracownicy, starszy autor Seth Finnegan, profesor biologii integracyjnej UC Berkeley, Aaron O ’ Dea z Smithsonian Tropical Research Institute w Panamie i Timothy Bralower z Pennsylvania State University w University Park, opublikują swoje wyniki w tym tygodniu w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ujeżdżanie wielorybów
Skorupiaki to skorupiaki, takie jak kraby, homary i krewetki, które przez całe życie tkwią w jednym miejscu, zamknięte w ochronnej twardej skorupie i wystające nogi, aby wyrwać przechodzące jedzenie. Większość przykleja się do skał, łodzi lub palów, ale Skorupiaki przywiązują się do skóry wieloryba, zanurzając się w niej. Szacuje się, że niektóre wieloryby przenoszą do 1000 funtów skorupiaków, które są widoczne podczas ich połowu. Skupiska skorupiaków służą do identyfikacji poszczególnych wielorybów.
wzory pozostawione przez wieloryba Barnacle są tak charakterystyczne, że można je wykorzystać do identyfikacji poszczególnych wielorybów. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Blue Ocean Whale Watch)
„to daje mu kilka zalet: bezpieczną powierzchnię do życia, darmową przejażdżkę na jedne z najbogatszych wód na świecie i szansę na spotkanie z innymi (skorupiakami), gdy wieloryby zbierają się na kopulację” – powiedział O ’ Dea.
Technika Taylora działa, ponieważ różne gatunki wieloryba barnacle hitch jeżdżą na różnych gatunkach wieloryba, więc paleontolodzy mogą wiedzieć, kiedy znajdą skamieniałego barnacle, z którym gatunkiem jeździł. Zwykle Skorupiaki pozostają z wielorybem od jednego do trzech lat, aż upadną lub zostaną zmiażdżone, często na terenach lęgowych wielorybów. Na całym świecie znaleziono co najmniej 24 skamieniałe zbiorowiska skorupiaków wielorybów.
nowe odkrycie oznacza, że skamieniałe Skorupiaki Znalezione w tych miejscach mogą opowiadać o starożytnych migracjach humbaków, waleni szarych i być może innych wielorybów fiszbinowych (uzębione wieloryby, takie jak kaszaloty, nie żywią wielu skorupiaków), potencjalnie pojawiając się na wcześniej nieoczekiwanych obszarach żerowania i rozmnażania.
technika ta opiera się na pomiarze izotopów tlenu w powłoce węglanu wapnia lub kalcytu barnacle. Stosunek tlenu-18 do tlenu-16 rośnie wraz ze spadkiem temperatury. Ponieważ skorupiaki wydłużają swoje muszle o kilka milimetrów miesięcznie, gdy próbują pozostać przyczepione do wielorybów w obliczu zrzucającej się skóry ssaków, skład nowej skorupy odzwierciedla temperaturę oceanu i ogólny skład izotopowy, w którym się uformowała.
Taylor opierał się na wcześniejszych pracach pokazujących, że skorupiaki przyczepione do żywych szarych wielorybów rejestrują chemiczną sygnaturę ich migracji. Potwierdził, że skład izotopowy humbaka barnacle (Coronula diadema) również śledzi jego środowisko podczas rocznej migracji wielorybów, wykazując miesięczne zmiany. Następnie wykazał, że skamieniałe skorupiaki z Panamy i wybrzeża Kalifornii mogą być analizowane w podobny sposób, oraz że wykazały zmiany izotopowe podobne do dzisiejszych wielorybów.”
skamieniały wieloryb barnacle z Panamy, który kiedyś jeździł razem z humbakiem. (Fot. Larry Taylor)
ta technika będzie szczególnie cenna w badaniach prehistorycznych populacji humbaków, powiedział Taylor, ponieważ Humbak był i jest bardziej kosmopolityczny niż Kalifornijski wieloryb szary, krążący szeroko po Oceanie Spokojnym i Atlantyckim. Naukowcy teoretyzują, że migracja wielorybów rozpoczęła się, gdy źródła pożywienia stały się bardziej rozproszone, gdy klimat zmienił się 5 milionów lat temu. Współczesne wieloryby pacyficzne migrują dziesiątki tysięcy mil rocznie, odwiedzając kilka znanych obszarów żerowania i powracając do ciepłych wód Ameryki Środkowej i południowej lub Hawajów, aby się rozmnażać.
„planujemy przenieść to podejście dalej w czasie i w różnych populacjach wielorybów”, powiedział Finnegan. „Mamy nadzieję, że analizując inne aspekty geochemii muszli skorupiaków, uda nam się ostatecznie ustalić, do jakich obszarów migrowały różne populacje starożytnych wielorybów.”
badanie to było wspierane przez National Science Foundation (EAR 1325683), National System of Investigators (SENACYT) w Panamie, Paleontological Society, Geological Society of America, Sigma Xi i University of California Museum of Paleontology.