Ископаемые усоногие раки — древние GPS-трекеры китов
Усоногие раки, которые путешествуют на спинах горбатых и серых китов, не только записывают детали их ежегодных миграций, но и сохраняют эту информацию после окаменения. Это позволяет учёным реконструировать пути миграции китовых популяций миллионы лет назад, согласно новому исследованию Калифорнийского университета в Беркли.
Соотношения изотопов кислорода в раковинах раков меняются в зависимости от состояния океана и позволяют учёным отслеживать миграцию кита-хозяина, например, к более тёплым местам размножения или холодным районам нагула. Теперь морские палеобиологи под руководством докторанта Ларри Тейлора обнаружили, что раки сохраняют эту информацию даже после того, как отпадают от кита, опускаются на дно океана и превращаются в окаменелости.
Таким образом, путешествия окаменелых раков могут служить косвенным показателем перемещений китов в далёком прошлом, подобно GPS-трекерам из плейстоцена.
"Одно из самых захватывающих открытий в этой работе — мы находим свидетельства миграции во всех этих древних популяциях, из трёх разных мест и временных периодов, а также в обеих линиях — горбатых и серых китов. Это указывает, что эти животные, жившие сотни тысяч лет назад, совершали миграции, сопоставимые по протяжённости с миграциями современных китов", — сказал Тейлор.
Неожиданным открытием стало то, что побережье Панамы было местом встреч разных субпопуляций горбатых китов как минимум последние 270 000 лет, и остаётся им сегодня. Киты посещают Панаму из таких отдалённых мест, как Антарктида и залив Аляски.
Эта информация о древних миграциях поможет учёным понять, как модели миграции могли повлиять на эволюцию китов за последние 3–5 миллионов лет, как эти модели менялись с изменением климата, и предсказать, как современные киты адаптируются к нынешним быстрым климатическим изменениям.
"Мы хотим понять, насколько пластичным было миграционное поведение во времени, как быстро киты адаптировались к предыдущим изменениям климата, и посмотреть, может ли это дать нам ключи к пониманию того, как они могут отреагировать на текущие изменения климата Земли", — сказал он.
Тейлор и его коллеги опубликуют свои выводы на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Как работает метод
Техника основана на измерении изотопов кислорода в карбонате кальция (кальците) раковины рака. Соотношение кислорода-18 к кислороду-16 увеличивается при падении температуры. Поскольку раки удлиняют свои раковины на несколько миллиметров в месяц, состав новой части раковины отражает температуру океана и общий изотопный состав места, где она формировалась.
Тейлор подтвердил, что изотопный состав раковин современных раков горбатого кита (Coronula diadema) также отслеживает среду обитания во время ежегодной миграции, показывая ежемесячные изменения. Затем он продемонстрировал, что окаменелые раковины из Панамы и с побережья Калифорнии можно анализировать аналогичным образом, и они показывают изотопные изменения, сходные с изменениями у современных китов.
Эта техника будет особенно ценна для изучения доисторических популяций горбатых китов, потому что этот вид был и остаётся более космополитичным, чем калифорнийский серый кит, широко курсируя по Тихому и Атлантическому океанам. Учёты предполагают, что миграция китов началась, когда источники пищи стали более разрозненными из-за изменения климата 5 миллионов лет назад. Современные тихоокеанские киты ежегодно мигрируют на десятки тысяч миль, посещая несколько известных районов нагула и возвращаясь в тёплые воды у Центральной и Южной Америки или Гавайев для размножения.
"Мы планируем продвинуть этот подход дальше в прошлое и применить его к разным популяциям китов", — сказал старший автор Сет Финнеган.