Konten terkait
- Video Jaw-Dropping Menunjukkan Paus Biru Mengunyah Krill
- Paus Baleen Paling Awal Dihisap Secara harfiah
Seandainya dia melirik dari bahunya tepat sebelum "ikan besar" menelannya, Yunus menurut Alkitab akan memiliki pandangan yang patut ditiru. Enviable, yaitu, jika Anda Alex Werth, ahli biologi yang terkurung daratan yang mempelajari anatomi makan ikan paus. "Ah, untuk menjadi Jonah dan menyaksikan balin beraksi dari kursi di lidah paus, " katanya.
Baleen adalah alat yang diandalkan paus tak bergigi untuk menyaring makanan dari laut. Ratusan lempeng lentur ini, terbuat dari protein struktural keratin, tumbuh ke bawah dari rahang atas paus, berjajar seperti bilah kerai Venesia. Memasukkan piring ke mulut membutuhkan rahang atas yang besar, memberi paus balin semacam senyuman terbalik.
Struktur makanan berkembang bertahap 30 juta tahun yang lalu ketika lautan dipenuhi ikan paus yang bersaing untuk mendapatkan makanan terbatas. Setelah mengembangkan alat dan rasa untuk jenis mangsa lain, paus balin — yang secara kolektif dikenal sebagai mysticetes — akhirnya berpisah dan menyimpang menjadi 12 atau lebih spesies termasuk paus biru, hewan terbesar yang pernah hidup, bersama dengan humpback, abu-abu, dan paus yang tepat. Dan, setidaknya sampai pemburu paus komersial Amerika mulai melakukan pengejaran berat sekitar 200 tahun yang lalu, pengumpan yang relatif pasif ini menenggelamkan hewan laut kecil dengan ton yang baik-baik saja.
"Baleen mengubah segalanya, " kata Werth. "Namun pemahaman kita tentang aspek-aspek anatomi ini masih tipis." Banyak ilmuwan sepakat bahwa penyaringan menemukan pijakan di Oligosen (33, 9 hingga 23 juta tahun lalu) karena perubahan arus Laut Selatan membawa mekar plankton besar — makanan baru yang siap pakai sumber. (Menariknya, hewan-hewan itu tidak mulai sebagai raksasa. Sebuah laporan baru yang diterbitkan pada Mei 2017 menunjukkan bahwa gigantisme mereka datang kemudian, mungkin tiga juta tahun yang lalu, karena mangsa menjadi lebih padat tetapi lebih tambal sulam - hasil dari peningkatan nutrisi yang intens. Ini gaya makan lebih disukai paus yang bisa makan dan makan terlalu banyak untuk melakukan perjalanan jauh di sela-sela - paus balin tumbuh untuk memenuhi tantangan.)
Perkiraan waktu kedatangan paus balin adalah tempat kesamaan di antara para ilmuwan berakhir. Sedikit yang setuju, kata Werth, pada langkah-langkah di mana sistem penyaringan berevolusi dalam ikan paus, bagaimana bentuk-bentuk peralihan diberi makan (kemungkinan dengan penyedotan, menurut penemuan fosil terbaru), “atau bahkan bagaimana [balin] bekerja dengan kekuatan dan aliran dari laut."
Tetapi sementara beberapa masa lalu yang dalam paus terus membingungkan, para ilmuwan hari ini telah menemukan sumber kejelasan yang tak terduga, peta harta karun terperinci yang tersembunyi di dalam balin. Informasi yang terkait dengan keratin, baik dalam protein atau di sampingnya, menyimpan cap waktu dan data kimiawi tentang kesehatan, pergerakan, dan reproduksi paus. "Seolah-olah hewan-hewan ini telah membuat jurnal harian, dan tiba-tiba kita dapat melihat apa yang telah mereka tulis, " kata ahli endokrinologi Kathleen Hunt dari Northern Arizona University. Dan narasi yang berlangsung dari balin dapat menginformasikan konservasi paus dengan cara baru.
Bagaimana paus melompat dari menggunakan gigi ke balin? Para peneliti dari Museum Victoria dan Universitas Monash di Australia, dengan bantuan Alfred, paus fosil berusia 25 juta tahun, membawakan Anda ilmu pengetahuan terbaru.
Laboratorium Werth di Hampden-Sydney College di Virginia, tempat dia mempelajari hidromekanik balin, baunya agak paus. Baleen ada di mana-mana: bilah panjang dan kering terletak di rak; bergetar piring tinggi, sempit yang dibungkus plastik, ujung bergetah mereka dicelupkan dalam bahan pengawet, bersandar di sudut. Dan kemudian ada 160 kilogram bal segar di tong yang tertutup rapat di aula, baru saja tiba dari kolaborator di Alaska.
Balin tua terbelah seperti kuku, yang mengungkapkan strukturnya: setiap lempeng melengkung adalah dua lapisan keratin datar dengan deretan tubulus, seperti gulungan miniatur dari daging makan siang yang digulung rapat, diapit di antaranya. Lidah paus yang besar dan mangsanya yang mencuci masuk dan keluar mengikis material itu, membebaskan semacam pinggiran di tepiannya — apa yang dibandingkan dengan Aristoteles “bulu babi.” Kekasaran filamen-filamen itu, seperti ukuran, bentuk, dan jumlah pelat balin, tergantung pada spesiesnya, dan rambut berbulu inilah yang memisahkan makanan dari setiap suap air laut.
Penyaringan makanan mungkin telah memberi jalan bagi para mysticetes jutaan tahun yang lalu, tetapi samudera sedang mengalami perubahan yang cepat hari ini, terutama di daerah yang dulunya dipenuhi dengan es laut. Werth mengatakan ini "bisa berdampak buruk bahkan pada hewan laut yang paling adaptif sekalipun."
Pertimbangkan paus bowhead. Mamalia hitam ramping dengan tambalan jiwa putih, yang berasal dari perairan paling dingin di Bumi, merupakan pusat perubahan lingkungan. Ia menghabiskan seluruh hidupnya di Kutub Utara, bergerak secara musiman dengan tepi lapisan es saat terbentuk dan mundur. Memberi makan pada hampir dua ton zooplankton segar setiap hari, bowhead tumbuh besar, beberapa hingga 18 meter, dan berumur panjang, hingga 100 tahun — mungkin yang terpanjang dari mamalia modern mana pun.
Untuk seorang peneliti balin, spesies ini adalah emas murni. Ini memiliki lebih banyak pelat balin (lebih dari 350 per sisi pada empat meter masing-masing) daripada paus lainnya, termasuk biru raksasa. Banyak Penduduk Asli Alaska yang secara legal berburu bowhead akan berbagi balas dengan para peneliti, sehingga barel Werth di aula. Jaringan pengurai paus menyediakan sumber lain. Sampel yang lebih tua, kembali ke ekspedisi perburuan paus pertengahan 1800-an, mengumpulkan debu di lemari penyimpanan museum dan koleksi pribadi, siap untuk dipelajari.
Kathleen Hunt, seperti Werth, mengambil keuntungan dari sumber ini. Pada akhirnya dia ingin tahu bagaimana bowhead mengatasi dampak manusia yang meningkat pada lingkungan mereka. Es yang mencair membuka Kutub Utara untuk lebih banyak lalu lintas kapal, eksplorasi seismik, pengembangan minyak dan gas, dan penangkapan ikan. Untuk mamalia laut, ini berarti lebih banyak serangan kapal, lebih banyak keterlibatan dalam jaring ikan, dan lebih banyak suara. "Apakah mereka stres? Apakah aktivitas manusia mempengaruhi reproduksi mereka? ”Ia bertanya. Tidak ada yang tahu.
Peneliti datang dengan balin sebagai sumber data putus asa. Dia tahu hormon bisa menjawab banyak pertanyaannya, tetapi paus terkenal sulit dipelajari, apalagi sampel. "Kamu tidak akan pernah bisa memegang binatangmu, " kata Hunt. "Tidak ada paus penenang atau membawanya kembali ke laboratorium."
Paus biru, hewan terbesar di Bumi, menggunakan balinnya untuk memberi makan beberapa hewan terkecil di lautan. Rekaman drone aksi makan ini ditangkap oleh Oregon State University. Video oleh GEMM Lab, Oregon State University
Seseorang dapat, jika sangat termotivasi dan bahkan lebih sabar, mengumpulkan sampel kotoran, kulit dan lemak, dan bahkan uap pernapasan dari lubang sembur paus. Tetapi ini hanya menawarkan snapshot dari satu titik waktu. Hunt ingin liputan yang lebih luas. Sumbat kotoran telinga memberikan data tambahan tetapi tidak terlalu tepat, dan sumbat sulit untuk diekstraksi secara utuh dari tengkorak, sehingga persediaan terbatas.
Setelah Hunt "[diombang-ambing] dengan kotoran dan pukulan" selama sekitar 13 tahun, seorang kolega menyarankan balin. Lagi pula, rambut, kuku, tanduk, kuku, dan struktur vertebrata lainnya yang juga terbuat dari keratin, menampung semua jenis informasi, termasuk data endokrin dari banyak kelenjar yang mengirimkan hormon ke seluruh tubuh.
Ternyata, balin menyimpan informasi yang sama, dan itu dapat diekstraksi dari sampel yang dibor dan dihancurkan. Karena lempeng-lempeng itu tumbuh sepanjang kehidupan hewan, mereka terus-menerus menangkap sinyal hormon — dari kelenjar adrenalin, kelenjar, dan tiroid. "Kita bisa mendapatkan data tidak hanya dari bagian baru [dari balden], tetapi dari bagian yang telah berderak di bawah laut selama belasan tahun atau lebih, " kata Hunt. Sebuah lempeng mengikis di satu ujung saat ia tumbuh di ujung yang lain, sehingga ia mewakili sepotong kehidupan — terkadang bernilai 15 tahun.
Hunt mendapatkan banyak informasi tentang reproduksi paus yang mempelajari balin dari dua paus betina Atlantik Utara, Stumpy dan Staccato, yang telah diamati oleh para ilmuwan di New England sejak tahun 1970-an. Sedikit dari sejarah kehidupan paus, termasuk keberhasilan melahirkan, didokumentasikan dengan baik, membiarkan Hunt membuat garis waktu untuk masing-masing — sampai mati (keduanya meninggal karena serangan kapal, salah satunya hamil saat itu). Karena para ilmuwan telah menghitung perkiraan tingkat pertumbuhan untuk baleen — begitu banyak waktu per sentimeter — Hunt dapat menyusun data hormonal yang diekstraksi dari baleen dengan pengalaman paus pada masa hidupnya, menunjukkan korelasi penting.
"Hal-hal seperti siklus estrus dan usia kematangan seksual, tingkat kehamilan, ini benar-benar kotak hitam bagi para peneliti, " kata Hunt, tetapi sekarang dengan balin mungkin ada potensi untuk menguraikannya. Dia menemukan pola yang jelas dalam progesteron (itu "sangat tinggi" selama kehamilan) yang bermitra dengan naik turunnya hormon stres kortisol. Selain itu, katanya, hormon tiroid dapat mengungkapkan jika seekor hewan kelaparan (paus dapat "menurunkan" tingkat metabolisme mereka untuk menghemat energi) sementara lonjakan aldosteron, yang digunakan untuk menghemat air, ditunjukkan pada hewan lain sebagai tanda stres. jadi mungkin memberi sinyal yang sama pada paus.
Hunt percaya memiliki informasi seperti itu, yang dapat dilapis dengan data lingkungan seperti suhu laut, akan membuka portal tentang misteri yang lebih kompleks. "Mengapa betina tidak berkembang biak di daerah ini tetapi di daerah itu?" Tanyanya sebagai contoh. “Apakah ini masalah gizi? Apakah betina kehilangan betis atau tidak hamil? ”Kombinasi titik data yang tepat dapat memberikan jawaban.
Selain itu, menemukan korelasi antara perubahan hormon stres dan keberhasilan reproduksi, misalnya, "bisa sangat berguna dalam pembuatan kebijakan, " katanya. Dan dalam gambaran besar ada efek perubahan iklim. "Itu, tentu saja, pertanyaan yang membara, " kata Hunt, dan sejauh ini, para ilmuwan tidak tahu apa efeknya bagi paus. Mungkin sebagai mangsa paus bergeser dalam menanggapi kenaikan suhu laut, ahli biologi akan melihat tekanan nutrisi pada paus terkait dengan perubahan atau berkurangnya jumlah makanan. Hunt berhipotesis efek seperti itu dapat diatasi dari tiroid dan data lainnya.
Apa yang telah dimulai Hunt tampaknya siap untuk membuka tutupnya di banyak kotak hitam dalam waktu dekat.
Sementara itu, hormon bukan satu-satunya harta kimia yang terperangkap dalam balin. Seperti Hunt, Alyson Fleming dari Smithsonian Institution sedang mengekstraksi data yang tidak terlihat dari mulut paus.
Ahli kelautan biologi telah menangani ratusan sampel balin dalam studinya tentang isotop stabil — unsur-unsur termasuk karbon dan nitrogen dengan "tanda tangan" yang dapat diprediksi terkait dengan massa mereka. Satu bentuk karbon, misalnya, memiliki lebih banyak neutron daripada yang lain dan karenanya lebih berat dan bereaksi secara berbeda dalam proses kimia dan fisik. Apa yang berguna bagi Fleming adalah bahwa unsur-unsur ini dapat bertindak sebagai pelacak berbagai aspek lingkungan, termasuk, untuk paus yang bermigrasi, lokasi geografisnya, dan tingkat trofik (posisi di jaring makanan) dari apa yang dimakan oleh paus itu.
Ambil bowhead. Paus-paus ini bermigrasi secara musiman antara Beaufort dan Bering Seas, dan lautan itu, dan hewan-hewan yang hidup di dalamnya, secara isotopik berbeda satu sama lain. Itu sebagian karena Beaufort mendapatkan air segar dari sistem sungai, dan air tawar memiliki tanda isotopik tertentu yang muncul dalam euphausiids, seperti krill, dan copepoda yang didukungnya.
Dipelihara oleh spesies mangsa itu, paus menggunakan oksigen, karbon, dan nitrogen untuk membangun tulang dan balin. Dan, sangat membantu, rasio unsur-unsur tersebut mencerminkan lautan yang diberikan paus pada saat pertumbuhan. Pengambilan sampel di sepanjang pelat balin dengan spektrometri massa mengungkapkan penanda isotop dari waktu ke waktu, termasuk transisi dari satu lautan ke laut lain. Karena peneliti mengetahui waktu umum migrasi antara lautan ini dan dapat menggunakannya, bersama dengan data isotop, untuk mengukur tingkat pertumbuhan baleen, lempeng-lempeng itu menawarkan semacam peta waktu perjalanan paus, termasuk di mana ia tinggal untuk memberi makan jalan.
Lebih khusus lagi, Fleming menjelaskan bahwa rasio isotop karbon dapat dikorelasikan dengan jumlah dan laju pertumbuhan fitoplankton — kehidupan fotosintesis yang melayang di dasar rantai makanan laut. “Jadi ini adalah satu cara kasar untuk menilai seberapa banyak produktivitas yang ada” - yang pada akhirnya diterjemahkan menjadi energi yang tersedia untuk paus penyuapan.
Beberapa karya Fleming hanya dapat menyarankan spesies mana yang paling terancam oleh perubahan lingkungan, katanya. “Sebelumnya kami melakukan proyek humpback, menggunakan sampel kulit, melihat 20 tahun mencari makan di California. Apa yang kami temukan adalah hewan-hewan ini sangat fleksibel — mereka beralih mangsa tergantung pada apa yang melimpah. "Bungkuk mungkin banyak akal, katanya, " tapi bagaimana dengan bowhead? Balen dapat membantu menjawabnya, ”memberi para manajer alat dalam memutuskan ke mana harus memfokuskan upaya mereka.
Akhirnya, Fleming, Hunt, dan peneliti balin lainnya mungkin dapat memperpanjang jadwal mereka di kedua arah. Di satu sisi adalah sampel segar dari paus yang terdampar dan diburu secara legal, menawarkan pandangan modern tentang kehidupan paus. Ujung lainnya terletak pada balale tua: bahan itu digunakan sejak tahun 1500-an dalam perhiasan, kotak, sisir, sepatu sepatu, dan produk lainnya. "Kami mencoba menggunakan sampel yang paling tidak berharga sebelum menggali ke dalam barang langka, dan kami belum tahu apakah hormon dan bahan kimia lainnya akan bertahan selama itu, " kata Hunt. "Tapi itu adalah harapanku untuk menyatukan semuanya, untuk mengamati tren dalam balin selama periode waktu yang sangat lama."
Penelitian berbasis Baleen adalah di awal-awal. Peneliti lain telah melaporkan tumpang tindih pola makan di antara spesies (berguna untuk mengetahui apakah hewan bersaing untuk mangsa yang sama, terutama jika mangsa itu menurun) dan paparan merkuri, dan kumpulan informasi terus berkembang. Jelaslah bahwa kolaborasi dengan pengumpul data lainnya — menumpangkan data pribadi, fisik, dan lingkungan dari kehidupan paus — memiliki potensi besar untuk konservasi. Ada gambaran yang sangat besar yang dimasukkan ke dalam anatomi khusus ini, kata para ilmuwan, termasuk hubungan kompleks antara produktivitas ekosistem, stres, reproduksi, dan bahkan jejak kaki manusia di habitat terpencil ini.
Para peneliti berharap bahwa membangun garis waktu dan menemukan tautan pada akhirnya dapat memberi tahu manajer satwa liar dan pembuat kebijakan. Ini adalah perjuangan yang berat, karena sejumlah spesies paus tidak pernah pulih dari pembantaian bersejarah perburuan paus komersial — paus biru Antartika, misalnya, hanya memegang satu persen dari tingkat pra-eksploitasi. Tetapi spesies tidak semuanya berada di kapal yang sama. Menurut Uni Internasional untuk Konservasi Alam, meskipun Atlantik Utara dan Pasifik Utara paus terancam punah, beberapa populasi bowhead, paus kanan selatan, dan paus abu-abu dianggap “paling tidak memprihatinkan.”
Untuk saat ini, toh. Musuh paus saat ini berkembang biak lebih cepat daripada data tentang kehidupan mereka. Serangan kapal dan keterikatan alat tangkap adalah musuh nomor satu yang umum. Konservasionis juga khawatir tentang kebisingan, suhu pemanasan dan banyak konsekuensinya, paparan air yang tercemar, dan pengasaman laut. Ancaman ini, terutama gabungan, sangat sulit untuk diukur.
Tetapi ketika para peneliti menelusuri lebih jauh ke dalam perbendaharaan molekuler baleen, mereka pasti akan menemukan cara-cara baru untuk menggunakan data dari masa lalu dan sekarang untuk merencanakan masa depan. Seringai aneh dari paus balin berubah menjadi penuh kejutan.
Kisah Terkait dari Majalah Hakai:
- Kehidupan di Atas Bangkai Kapal HMCS Annapolis
- Sub Marine: Benda Yang Kita Tenggelam
- Stefan Drzewiecki, Kapal Selam Tsar
