从外观上看,独角鲸的独角兽般的獠牙令人惊叹不已。在内部,这颗长长的突出牙齿包含了海洋哺乳动物从第一次呼吸到最后一次呼吸的整个迁徙和进食的生命史。
剥开每一层生长层,研究人员现在已经读取了来自格陵兰岛西北部的 10 颗独角鲸象牙的环。
“单一动物能够以这种方式贡献 50 年的长期数据,这是独一无二的,”说丹麦奥胡斯大学的海洋哺乳动物研究员 Rune Dietz。
半个多世纪以来的一致数据非常罕见,它为了解这种特殊齿鲸物种如何在快速变化的条件下应对提供了宝贵的线索。
如今,科学家对独角鲸知之甚少。他们一生的大部分时间都在遥远的北极的巨大冰块下度过。甚至没有人能同意独角鲸的象牙最初存在的原因——但它们确实存在,有时能长到 3 米(9.8 英尺)长。
随着雄性(和少数雌性)年龄的增长,它们的左上犬齿开始呈螺旋状向外延伸,最终刺穿它们的上唇。一些专家认为,雄性用这种细长的牙齿给雌性留下深刻印象或标记自己的领地,有时会与另一只“剑”交锋。
几年前的片段揭示这些尖利的牙齿也用于通过击打和击晕鱼类来捕食鱼类。敏感的牙齿甚至可以用作“生物声纳”,使该物种能够在更黑暗的海洋深处航行。
今天,与, 北极是变暖速度比世界其他地区快得多,独角鲸被认为是该地区最脆弱的海洋哺乳动物,事实证明,独角鲸具有历史价值。
通过分析独角鲸牙每一层的化学含量,研究人员为每个个体的进食和进食创建了生命周期概况。暴露时间截至 2010 年。这些牙齿中的碳和氮同位素专门用于揭示每个人在哪里进食和吃什么,其中一些样本的历史可以追溯到 1962 年。
“在这里,数据是北极发展的一面镜子,”迪茨说。
直到 20 世纪 90 年代,北极地区的独角鲸似乎一直以大比目鱼和北极鳕鱼等鱼类为食,而这两种鱼类都严重依赖海冰。
然而,在北极冰开始迅速融化的同时,这群独角鲸改变了它们的胃口,捕食毛鳞鱼和极地鳕鱼等公海鱼类。目前尚不清楚是什么推动了这一转变,但作者表示,气候变化是最有可能的罪魁祸首。
研究人员表示,自世纪之交以来,独角鲸象牙中的汞含量显着增加,这可能是由于鲸鱼饮食的变化或人类活动造成的污染增加所致。采矿、煤电生产、水泥生产或垃圾焚烧。
虽然这些独角鲸的迁徙和饮食具有一定的灵活性,特别是对海冰融化的反应,这通常是个好消息,但它们的汞含量看起来并不那么有希望。
汞对哺乳动物的毒性到底有多大尚不清楚,但这一趋势与该地区的其他动物相符,近年来这些动物的汞含量也较高。
“我们在格陵兰岛西北部的独角鲸中发现的情况与整个北极的普遍趋势一致,即海冰正在减少,并改变了亚北极和北极鱼类以及顶级捕食者的空间分布,”说加拿大麦吉尔大学的生态毒理学家 Jean-Pierre Desforges。
“现在最大的问题是这些变化将如何影响未来几年北极主要物种的健康和适应性。”
不幸的是,独角鲸不擅长消除汞等污染物,这使得它们特别容易受到这些变化的影响。
“它们不会像北极熊、海豹和海鸟那样通过形成毛发和羽毛来消除汞,就像它们的酶系统分解有机污染物的效率较低一样,”迪茨解释道。
作者认为,独角鲸的汞含量出人意料地迅速上升,要么是由于人类污染加剧,要么是该地区食物网的变化,或者两者兼而有之。
例如,独角鲸可能以食物链下游的猎物为食,而这些动物往往会积累更多的汞。
“你在食物链中的地位越高,你一生中积累到体内的汞就越多,”解释德福日。
该地区的其他顶级掠食者,如白狐和北极熊当周围海冰较少时,它们的软组织中也会含有更多的汞,这支持了气候变化与其有关的观点。
研究人员现在希望利用博物馆档案中较旧的独角鲸象牙来弄清楚这些哺乳动物如何在更长的时间内应对汞和气候变化。
该研究发表于现代生物学。