Whale havstulpaner linje kanterna på flukes av en knölval. Bilder från Blue Ocean Whale Watch)
havstulpaner som hitch rider på baksidan av puckelrygg och grå valar inte bara spela in detaljer om valar årliga resor, de också behålla denna information efter att de blivit fossiliserade, hjälpa forskare rekonstruera migrationer av valpopulationer miljontals år i det förflutna, enligt en ny University of California, Berkeley, studie.
Syreisotopförhållanden i havsskal förändras med havsförhållanden och tillåter forskare att kartlägga värdvalens migration, till exempel till varmare häckningsplatser eller kallare utfodringsplatser. Nu har Marina paleobiologer ledda av UC Berkeley doktorand Larry Taylor upptäckt att havstulpaner behåller denna information även efter att de faller av valen, sjunker till havsbotten och blir fossiler.”
som ett resultat kan resor av fossiliserade havstulpaner fungera som en proxy för valarnas peregrinationer i det avlägsna förflutna, som GPS-spårare från pleistocen.
” en av de mer spännande sakerna med papperet, i mitt sinne, är att vi hittar bevis för migration i alla dessa forntida populationer, från tre olika platser och tidsperioder, men också från både puckelrygg och gråvalar, vilket indikerar att dessa djur, som levde hundratusentals år sedan, alla genomförde migreringar som liknar dagens valar,” sa Taylor.
en överraskning är att Panamas kust har varit en mötesplats för olika subpopulationer av knölvalar i minst 270 000 år och är fortfarande idag. Valar besöker Panama från så långt bort som Antarktis och Alaska-viken.
denna information om forntida migration hjälper forskare att förstå hur migrationsmönster kan ha påverkat utvecklingen av valar under de senaste 3 till 5 miljoner åren, hur dessa mönster förändrades med förändrat klimat och hjälper till att förutsäga hur dagens valar kommer att anpassa sig till den snabba klimatförändringen som händer idag.
denna fossiliserade valbarnakel upptäcktes i Panama på en gammal mötesplats för valpopulationer från hela Stilla havet. (Foto av Larry Taylor)
”vi vill förstå hur formbart migrationsbeteende har gått igenom tiden, hur snabbt valar har anpassat sig till tidigare klimatförändringar och se om detta kan ge oss några ledtrådar om hur de kan svara på de nuvarande förändringarna i jordens klimat”, sa han. ”Hur kommer Valar att klara det, hur kommer matbasen att förändras, hur kommer valarna själva att svara?”
Taylor och hans kollegor, seniorförfattare Seth Finnegan, en UC Berkeley docent i integrativ biologi, Aaron O ’ Dea från Smithsonian Tropical Research Institute i Panama och Timothy Bralower från Pennsylvania State University i University Park, kommer att publicera sina resultat denna vecka i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.
Rider valarna
havstulpaner är kräftdjur, som krabbor, hummer och räkor, som förblir fast på ett ställe hela livet, inneslutna i ett skyddande hårt skal och sticker ut benen för att rycka förbi mat. De flesta lim sig till stenar, båtar eller pålverk, men whale havstulpaner fästa vid en val hud genom att tråkiga ner i den. Vissa valar har uppskattats bära upp till 1000 pounds av havstulpaner, som är synliga när de sätesbjudning. Kluster av havstulpaner används för att identifiera enskilda valar.
mönster kvar av whale barnacles är så distinkta att de kan användas för att identifiera enskilda valar. Bilder från Blue Ocean Whale Watch)
”detta ger havstulpan flera fördelar: en säker yta att leva på, en gratis åktur till några av de rikaste vattnen i världen och en chans att träffa andra (havstulpaner) när valarna träffas för att para sig,” sa O ’ Dea.
Taylors teknik fungerar eftersom olika arter av whale barnacle hitch rider på olika arter av val, så paleontologer kan veta, när de hittar en fossiliserad barnacle, vilken art den cyklade med. Normalt stannar havstulpanerna med en val mellan ett och tre år tills de faller eller borstas av, ofta på valuppfödningsplatser. Åtminstone 24 fossila sammansättningar av whale havstulpaner har hittats runt om i världen, Taylor sa.
den nya upptäckten innebär att de fossiliserade havstulpanerna som återvinns på dessa platser kan berätta om forntida migrationer av knölvalar, gråvalar och kanske andra baleenvalar (tandvalar, som spermhvalar, är inte värd för många havstulpaner), vilket potentiellt dyker upp tidigare oväntade utfodrings-och avelsområden.
tekniken är baserad på mätning av syreisotoper i kalciumkarbonat, eller kalcit, skal av havstulpan. Förhållandet mellan syre – 18 och syre-16 går upp när temperaturen sjunker. Eftersom havstulpaner förlänger sina skal med några millimeter i månaden när de försöker hålla sig fästa vid valar inför däggdjurens kasta hud, återspeglar sammansättningen av det nya skalet havstemperaturen och den allmänna isotopkompositionen där den bildades.
Taylor bygger på tidigare arbete som visar att havstulpaner kopplade till levande gråvalar registrerar en kemisk signatur av deras migreringar. Han bekräftade att den isotopiska sammansättningen av knölvalens barnacle (Coronula diadema) också spårar sin miljö idag under valarnas årliga migration och visar månatliga förändringar. Han visade sedan att fossiliserade havstulpaner från Panama och från Kaliforniens kust kunde analyseras på liknande sätt, och att de visade isotopförändringar som liknar dagens valar.”
en fossiliserad valbarnakel från Panama som en gång cyklade tillsammans med en knölval. (Foto av Larry Taylor)
denna teknik kommer att vara särskilt värdefull för att studera förhistoriska knölpopulationer, sa Taylor, eftersom knölbacken var och är mer kosmopolitisk än Kaliforniens gråval, kryssar brett genom Stilla havet och Atlanten. Forskare teoretiserar att valmigration började när matkällor blev mer spridda när klimatet förändrades för 5 miljoner år sedan. Moderna Stillahavsvalar migrerar tiotusentals mil årligen, besöker flera kända utfodringsområden och återvänder till varmt vatten utanför Central-och Sydamerika eller Hawaii för att föda upp.
” vi planerar att driva detta tillvägagångssätt längre tillbaka i tiden och över olika valpopulationer,” sade Finnegan. ”Vi hoppas att genom att analysera andra aspekter av geokemin hos havskallarna kan vi i slutändan kunna ta reda på vilka områden olika forntida valpopulationer migrerade till.”
denna studie stöddes av National Science Foundation (EAR 1325683), National system of Investigators (SENACYT) i Panama, Paleontological Society, Geological Society of America, Sigma Xi och University of California Museum of Paleontology.