Бивень нарвала раскрывает условия его жизни в прошлом
Ежегодно к спиральному бивню нарвала добавляется новый слой роста. Эти слои служат архивом данных, показывающим, что и где ел кит, и дают представление о том, как менялись ледовые и экологические условия на протяжении его долгой жизни (до 50 лет).
Международная группа исследователей изучила отдельные слои роста бивней десяти нарвалов из северо-западной Гренландии. Они проанализировали содержание ртути и стабильных изотопов углерода (δ13C) и азота (δ15N), чтобы получить информацию о рационе китов в каждый год жизни и о том, как менялись ледовый покров и воздействие потенциально токсичных соединений, таких как ртуть.
Исторический архив
Бивень нарвала (клык) может достигать трех метров в длину. Каждый его слой содержит ценные данные об условиях жизни животного.
"Это уникально, что одно животное таким образом может предоставить 50-летний долгосрочный ряд данных. Такие непрерывные данные очень редки. Здесь данные — это зеркало развития в Арктике", — говорит профессор Руне Дитц из Орхусского университета (Дания), руководивший исследованием.
Данные опубликованы в журнале Current Biology.
Ртуть и изменение климата влияют на верхнее звено пищевой цепи
Основные угрозы для арктических хищников, таких как нарвал, — изменение климата и количество потребляемой ртути.
"Чем выше вы находитесь в пищевой цепи, тем больше ртути накапливаете в организме на протяжении жизни", — объясняет соавтор исследования Жан-Пьер Дефорж из Университета Макгилла (Канада).
Повышенное содержание тяжелых металлов токсично и влияет на когнитивные функции, поведение и способность вида к размножению и защите от инфекций.
Изменение климата в Арктике за последние 30–40 лет привело к сокращению площади морского льда, что влияет на всю пищевую цепь.
Результаты анализа
В исследовании были проанализированы бивни длиной 150–248 см, содержащие данные за период с 1962 по 2010 год.
Анализ слоев бивня (измерение ртути, δ13C и δ15N) позволил сделать выводы о рационе и месте обитания нарвала в каждый конкретный год:
- Высокое значение δ13C указывает на добычу, связанную с морским льдом.
- Низкое значение δ13C — на добычу из открытого моря.
- Значение δ15N показывает положение в пищевой цепи.
Изменение условий для арктических хищников
Анализ выявил три ключевых периода:
- До 1990 года: рацион нарвалов в основном состоял из добычи, связанной со льдом (палтус, арктическая треска). Ледовый покров был обширным, но изменчивым.
- После 1990 года: ледовый покров стабильно сокращался. Рацион сместился в сторону доминирования добычи из открытых вод (мойва, полярная треска). С 1990 по 2000 год нарвалы накапливали относительно мало ртути, так как новая добыча находилась ниже в пищевой цепи.
- Примерно с 2000 года: количество ртути в бивнях значительно возросло без одновременного изменения рациона. Исследователи связывают это с обширными выбросами ртути, в первую очередь от сжигания угля в Юго-Восточной Азии, а также с изменением цикла ртути в Арктике из-за потепления климата.
Банк данных
"Нарвал — арктическое млекопитающее, наиболее подверженное изменению климата. При этом киты лишены физиологических механизмов для вывода загрязняющих веществ", — объясняет Руне Дитц.
Однако исследователи видят положительный знак в том, что нарвалы способны менять кормовую базу.
"Мы знаем, что в бивнях нарвалов, хранящихся в музеях по всему миру, находится банк данных. Их анализ позволит заглянуть в пищевую стратегию вида из разных регионов и периодов в прошлом. Это даст нам прочную основу для оценки того, как вид справляется с изменившимися условиями в Арктике", — говорит Руне Дитц.
Ценная хронологическая информация также содержится в других биологических материалах: зубах других видов, волосах, китовом усе, ушной сере китов, раковинах моллюсков и годичных кольцах деревьев.