人類耳垢這種粘性物質(zhì)會隨著時間的推移在耳道內(nèi)積累很多有關(guān)宿主健康的線索,鯨魚的巨大耳垢也是如此。
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圖1:測量座頭鯨這種體型鯨魚的應(yīng)激激素異常困難,因此科學(xué)家們對于在鯨魚耳垢中發(fā)現(xiàn)激素水平的記錄感到興奮
幾個世紀(jì)以來,世界各地的博物館館長從死鯨身上提取了大量的耳垢。多虧了這些耳垢,科學(xué)家們現(xiàn)在從中發(fā)現(xiàn)人類活動在過去150多年里是如何給鯨魚造成壓力的。
貝勒大學(xué)比較生理學(xué)家斯蒂芬·特朗布爾(Stephen Trumble)和他的同事們本月在《自然通訊》雜志上發(fā)表了這一發(fā)現(xiàn)。
事實證明,從捕鯨到戰(zhàn)爭再到氣候變化,人類活動都是巨大的壓力誘發(fā)因素,對鯨魚行為產(chǎn)生了巨大影響,即使我們沒有直接與它們互動。
耳垢線索
鯨魚的每塊耳垢可以超過50厘米長,重約1公斤,里面包含了大量關(guān)于鯨魚生存環(huán)境的信息,以及鯨健康狀況的線索。而且,由于耳垢是分層累積的,類似于樹木的年輪,研究人員可以獲得從農(nóng)藥污染到生殖周期等各類數(shù)據(jù)
但是,特朗布爾和他的同事們特別熱衷于研究鯨魚對人類活動的反應(yīng)。最好的方法之一是測量動物在壓力下釋放的激素水平,比如皮質(zhì)醇。
獲取鯨魚激素水平的長期數(shù)據(jù)是非常困難的。在鯨魚的整個生命中追蹤和取樣基本上不可能的。鯨魚用來過濾食物的鯨須包含大約10年的信息,但是這些動物通常可以活50到100年,所以這只能幫助我們了解鯨魚的有限信息。
另一方面,鯨魚的耳垢提供了數(shù)十年的數(shù)據(jù)。然而,特朗布爾說,提取這些信息并非易事。分離用于分析的耳垢層,每一層都包含了大約6個月有關(guān)鯨魚生活的信息,這可能需要數(shù)日的仔細(xì)工作。
但結(jié)果是值得的。特朗布爾說:“能夠?qū)毫σ蛩嘏c鯨魚的反應(yīng)結(jié)合起來,尤其是在整個生命周期中,這是前所未有的。”
美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的鯨類生物學(xué)家尼克·凱拉(Nick Kellar)對此表示贊同,他說:“這代表了關(guān)于捕鯨非致命影響的最佳可用科學(xué),是這一領(lǐng)域的重大進(jìn)展。”
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圖2:在20世紀(jì),長須鯨的數(shù)量受到了捕鯨業(yè)的嚴(yán)重打擊,盡管它們?yōu)l臨滅絕,但仍然是捕鯨者的目標(biāo)
戰(zhàn)爭與全球變暖
在這項新研究中,來自20條長須鯨、座頭鯨和藍(lán)鯨的激素資料顯示,從19世紀(jì)晚期到20世紀(jì)70年代,捕鯨活動與鯨魚壓力之間有著緊密的聯(lián)系,當(dāng)時的立法大大減少了捕鯨活動。特朗布爾說:“讓我們驚訝的結(jié)果是相關(guān)性本身。”
雖然研究人員預(yù)計捕鯨會增加鯨魚承受的壓力,但他們沒有預(yù)料到激素水平會隨著捕獵量的減少而下降。特朗布爾補充說:“這些鯨魚真實地反映了它們所處的環(huán)境,它們類似于危險預(yù)警。”
研究人員還發(fā)現(xiàn),狩獵并不是唯一的壓力來源。從1939年到1945年,皮質(zhì)醇水平升高表明鯨魚的壓力水平很高,盡管被魚叉刺穿的鯨魚數(shù)量減少。
但當(dāng)時還有另一個壓力因素——全球戰(zhàn)爭。特朗布爾說:“我們懷疑第二次世界大戰(zhàn)期間,鯨魚皮質(zhì)醇的增加可能是飛機、炸彈、船只等噪音引發(fā)的結(jié)果。”
大約1970年之后,尤其是1990年之后,研究人員發(fā)現(xiàn)了一個令人擔(dān)憂的趨勢:皮質(zhì)醇水平也隨著水溫的升高而迅速上升。這表明氣候變化也對鯨魚造成了壓力。
溫度升高會通過多種方式影響動物,從改變獵物的位置和數(shù)量,到直接影響水溫升高對它們生理機能的影響等。特朗布爾說,他和他的同事仍在努力縮小造成鯨魚壓力增加的氣候變化因素。這需要更多的研究,因為與溫度的聯(lián)系是基于6頭鯨魚的耳垢發(fā)現(xiàn)的。
此外,凱拉說,他希望考慮到動物死亡原因等其他變量,因為自然衰老過程也會影響激素水平。但這并不意味著兩者之間沒有氣候聯(lián)系。解決這個問題的最好方法就是研究更多的鯨魚耳垢。幸運的是,這正是特朗布爾計劃要做的。他說,他們需要分析幾十個耳垢樣本。
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