Die Geschichte der Ozeane ist in Wal-Ohrenschmalz eingeschlossen

Wissenschaft

Die massiven Plugs enthalten Stresshormone, die perfekt zur Geschichte des modernen Walfangs passen.

Ein Buckelwal springt aus dem Meer

Miguel Medina / Getty

Wale sind groß, Wale sind langlebig und Wale haben statt geschickter Hände paddelförmige Flossen. Diese drei Eigenschaften führen unweigerlich zu einer vierten: Im Laufe der Zeit sammeln sich Wale viel von Ohrenschmalz.



Wal-Ohrenschmalz bildet sich wie bei Ihnen: Eine Drüse sondert ölige Masse in den Gehörgang ab, die verhärtet und sich zu einem festen, sich verjüngenden Pfropfen ansammelt. Bei den größten Walen wie Blues kann ein Stecker bis zu 25 cm lang werden und sieht aus wie eine Kreuzung zwischen einem Ziegenhorn und der übelsten Kerze der Welt. Finnwalwachs ist fester als Blauwalwachs, Grönlandwalwachs ist weicher und fast flüssig und Seiwalwachs ist dunkel und spröde. Aber unabhängig von Größe oder Textur sind diese Plugs alle überraschend informativ.

Während Wale ihre jährlichen Zyklen von Essattacken im Sommer und Winterwanderungen durchlaufen, ändert sich das Wachs in ihren Ohren von hell zu dunkel. Diese Veränderungen manifestieren sich als abwechselnde Bänder, die Sie sehen können, wenn Sie die Stecker durchschneiden. Ähnlich wie bei den Baumringen können Sie die Bänder zählen, um das Alter eines Wals zu schätzen. Und Sie können sie auch analysieren, um die Substanzen zu messen, die bei der Bildung jeder Bande durch den Körper des Wals strömten. Das Ohrenschmalz eines Wals ist also eine chronologische chemische Biographie.

Stephen Trumble und Sascha Usenko von der Baylor University haben herausgefunden, wie man diese Biografien liest. Und sie haben gezeigt Dieses Ohrenschmalz von Walen enthüllt nicht nur das Leben ihrer Besitzer, sondern auch die Geschichte der Ozeane. Jagd, abnorme Temperaturen, Schadstoffe – alles ist da. Wenn alle Archive der Menschheit verschwinden sollten, könnten Trumble und Usenko immer noch eine ziemlich anständige Aufzeichnung der Walfangintensität rekonstruieren, indem sie die Stresshormone im Ohrenschmalz einiger Dutzend Wale messen.

Finnwal-Ohrenschmalz (Stephen Trumble)

Das Duo testete seine Idee, Ohrenschmalz zu studieren, zuerst von Analysieren des Steckers von einem einzigen Blauwal – einem 12-jährigen Männchen, das 2007 vor der Küste von Santa Barbara tödlich von einem Schiff getroffen wurde. Sie konnten feststellen, dass der Wal im Alter von 9 Jahren geschlechtsreif wurde, da zu diesem Zeitpunkt der Testosteronspiegel gemessen wurde im Stecker um das 200-fache hochgeschossen. Sie zeigten, dass das Stresshormon Cortisol ein Jahr zuvor seinen Höhepunkt erreicht hatte, vielleicht ein Zeichen dafür, dass sich Körper und Geist der Kreatur verändern. Sie fanden Spuren von Pestiziden und Flammschutzmitteln, die in den ersten sechs Lebensmonaten des Wals besonders konzentriert waren und wahrscheinlich mit der Muttermilch weitergegeben wurden. Ich war überrascht, wie gut [die Technik] funktionierte, nicht nur bei hartnäckigen Chemikalien, sondern auch bei Hormonen, die normalerweise schnell abbauen, Usenko sagte es mir damals .

Das war nur ein Ohrenschmalzstöpsel, aber es war überraschend einfach, mehr zu bekommen. Sie mussten nur Kuratoren in den richtigen Naturkundemuseen rufen. Museen sind dafür berüchtigt, alles zu sammeln und darauf zu warten, dass die Wissenschaft aufholt, sagt Trumble. Wir riefen an Charles Potter an der Smithsonian Institution, und er sagte: „Es ist interessant, dass Sie angerufen haben, denn wir haben Paletten und Paletten mit diesen Ohrstöpseln herumliegen und wir überlegen, sie wegzuwerfen.“ Anstatt weggeworfen zu werden, sind diese Ohrstöpsel jetzt Objekte des Staunens.

Trumble, Usenko und ihre Kollegen maßen schließlich den Cortisolspiegel in den Wölfen von 20 Blau-, Finn- und Buckelwalen, von denen der älteste 1871 geboren wurde. Das Team maß, wie sich dieses Stresshormon im Laufe der Lebenszeit jedes Tieres veränderte. relativ zu den niedrigsten Pegeln, die in jedem Stecker gefunden werden. Anschließend kombinierten sie diese Messwerte zu einer 146-jährigen Chronik des Walstresses, die sie mit einer Aufzeichnung aller Walfangdaten aus dem 20. Jahrhundert verglichen. Wir haben die beiden zusammen geplant und dachten: ‚Du machst mich verarschen‘, sagt Trumble.

Ein Diagramm zum Vergleich der Walfangintensität mit Ohrenschmalz-Cortisol. (Trumble et al., 2018, Natur Kommunikation)

Die beiden Datensätze passten wunderbar zusammen. Als der Walfang zunahm, stieg der Cortisolspiegel und erreichte seinen Höhepunkt während der Blütezeit des Walfangs in den frühen 1960er Jahren. Nachdem in den 1970er Jahren Moratorien erlassen wurden, sanken die Walfangernten um 7,5 Prozent pro Jahr und der Cortisolspiegel im Ohrenschmalz um 6,4 Prozent pro Jahr.

In gewisser Weise ist das nicht verwunderlich: Wale wären natürlich mehr gestresst, wenn ihre Schotenkameraden geerntet würden. Trotzdem ist es erstaunlich einfach wie gut die beiden Datensätze stimmen überein. Trumble und Usenko könnten sich ein ziemlich gutes Bild machen global Walfangbemühungen durch die gelebten Erfahrungen von 20 Walen.

Es gibt ein paar Diskrepanzen, und sie sind aufschlussreich. Zum Beispiel ging der Walfang während des Zweiten Weltkriegs zurück, während der Cortisolspiegel um 10 Prozent stieg. Die Ozeane waren zwar relativ frei von Harpunen, aber stattdessen waren sie voller Schlachtschiffe, U-Boote, Wasserbomben und Kriegsgeräuschen. Diese indirekten Störungen, so scheint es, waren für die Wale genauso belastend wie für ihre Jäger – und sie dauern bis heute an.

Seit den 1970er Jahren ist der Walfang auf der Nordhalbkugel auf ein vernachlässigbares Niveau zurückgegangen, aber wenn überhaupt, ist der Cortisolspiegel gestiegen – zuerst langsam, dann in den letzten Jahrzehnten dramatischer. Trumble und Usenko zeigten, dass dieser Anstieg mit der Anzahl der Tage korreliert, an denen die Ozeantemperaturen ungewöhnlich hoch waren.

Die 146-jährige Chronik des Teams weist auch Anfang der 2000er Jahre einen gigantischen Anstieg auf, als der Cortisolspiegel durch die Decke zu schießen scheint. Das liegt an dem allerersten Blauwal, den sie untersucht haben. Es war das einzige Individuum, dessen Leben diese besonderen Jahre umfasste, und aus welchem ​​Grund auch immer, es verbrachte diese Jahre in einem extremen Stresszustand. War es eine Reaktion auf die lauten Schifffahrtswege, die Kaliforniens Gewässer durchkreuzen? Leidet es unter Quecksilber, Pestiziden und anderen Schadstoffen in seinem Körper? Niemand weiß es, aber sein Cortisol erreichte Höchstwerte, die seit den Tagen, als Menschen zu Hunderttausenden Wale töteten, nicht mehr gesehen wurden. Wenn ich mir das ansehe, denke ich: Hier ist eine Person, die unter Stress steht, als würde sie gewalzt, sagt Usenko.

Ich denke, dies wird unser Studium der Walbiologie revolutionieren, sagt Kathleen Hunt von der Northern Arizona University, die nicht an der Arbeit beteiligt war. Walbiologen sind es gewohnt, winzige Informationen aus Proben wie einer einzelnen Speckbiopsie, ein oder zwei Kotproben oder ein paar über Jahre verstreuten Fotos zu sammeln. Ein Ohrenschmalzstöpsel besteht eher aus 200 Proben hintereinander, die alle 6 Monate für sein ganzes Leben vom selben Tier entnommen werden. Sie sind wie die Eisbohrkerne, mit denen Klimawissenschaftler in die ferne Vergangenheit der Erde zurückblicken.

Die Stecker sind besonders aufschlussreich, weil Wale so langlebig sind. Sie können ein Jahrzehnt brauchen, um zu reifen, Jahre zwischen den Schwangerschaften liegen und sich viel länger von traumatischen Episoden erholen. Wir hatten noch nie wirklich eine Möglichkeit, individuelle Stressreaktionen von Walen über diese Art von Zeitskala zu verfolgen, und es ist sehr aufregend, sagt Hunt.

Das Team untersucht nun das Wachs auf Schwangerschaftshormone, chemische Isotope, die die Ernährung der Wale widerspiegeln, und andere verräterische Moleküle. Wir erhalten Tonnen und Tonnen von Daten von diesen Ohrstöpseln, von denen wir immer nur angenommen haben, sagt Trumble. Und ihm geht nicht das Material aus, mit dem er arbeiten kann. Das Canadian Museum of Nature in Ottawa hat 4.000 Ohrstöpsel, und wir haben uns 100 zuschicken lassen. Wir tauchen ganz tief ein.