Rochoso, plano e quase todo isolado, Avayalik, uma ilha perto da ponta norte de Labrador, no Canadá, não é o destino de férias ideal de ninguém. No entanto, seu terreno de reserva é recheado de sítios arqueológicos que sugerem atividade humana e habitação que datam de mais de 1.500 anos.
Quase quatro décadas atrás, uma expedição co-gerida por William Fitzhugh, diretor do Centro de Estudos Árticos do Smithsonian, retornou de Avayalik com uma série de artefatos recuperados desses locais pré-históricos.
Entre eles, havia feixes de barbatanas, um sistema de filtração em brasa encontrado nas bocas das baleias Mysticeti. Quando tratada adequadamente, a barbatana é um material notavelmente flexível - tanto que alguns pesquisadores a chamam de “plástico natural”. Os povos indígenas, entre outras coisas, teceram esse material flexível em cestas e o despiram para fazer linhas de pesca. Durante a era comercial da caça às baleias, os artesãos até a incorporavam em espartilhos e guarda-sóis.
Estudando essas amostras da Avayalik, no entanto, Fitzhugh e seus colegas não podiam ter certeza do que tinham. Sua confusão era mais do que o propósito prático daqueles feixes de barbatanas: os povos antigos de Avayalik podem estar usando seus conteúdos como amarras ou componentes de armadilhas, mas detalhes sobre a própria substância eram escassos.
Embora o frio tivesse preservado bem o material, os padrões distintos haviam se degradado e as cores haviam desaparecido, tornando quase impossível determinar de que espécie de baleia ele vinha. Na época, Susan Kaplan - agora diretora do Museu Ártico Perry-MacMillan de Bowdoin e do Centro de Estudos do Ártico, mas depois estudante de doutorado afiliada ao Smithsonian - achava que poderia descobrir um jeito.
O baleen é um material extraordinariamente flexível - tanto que alguns pesquisadores o chamam de “plástico da natureza”. Os povos indígenas, entre outras coisas, teceram esse material flexível em cestas e o despiram para fazer linhas de pesca. (Wikimedia Commons / Randall Wade Grant) “Havia essa coisa sofisticada chamada de microscópio de varredura de elétrons”, diz Kaplan, referindo-se a uma poderosa ferramenta recém-disponível no Smithsonian. A microscopia eletrônica de varredura, capaz de renderizar imagens ampliadas da nanoescala, é usada para examinar - e às vezes manipular - amostras no nível molecular. Em um esforço para descobrir se isso poderia ajudar, Kaplan recebeu permissão para extrair pequenas lascas de material das amostras de barbatanas que seus colegas pesquisadores trouxeram de volta. Ela colocou cuidadosamente aquelas amostras minúsculas - mas não microscópicas - em frascos de vidro selados e claramente identificados. Como ela se lembra: “Minha pergunta para as pessoas era: você consegue identificar [as espécies de] barbas no microscópio de varredura? "
Acontece que eles não puderam, mas a preparação de Kaplan ainda valeu a pena - demorou muito mais do que o esperado.
Durante anos, a coleção de amostras de Kaplan permaneceu no escritório de Fitzhugh, pequenas lembranças das histórias ainda não contadas de Avayalik. É onde eles poderiam ter ficado, se Caroline Solazzo, uma bióloga molecular do Instituto de Conservação de Museus do Smithsonian, não tivesse abordado Fitzhugh com outra possibilidade, uma técnica que poderia ter sucesso onde o microscópio eletrônico de varredura havia ficado aquém do esperado.
O método sugerido por Solazzo é conhecido como fingerprinting de massa de peptídeos. É uma abordagem que envolve a quebra de proteínas em cadeias de aminoácidos mais curtas. Se você sabe o que está procurando, é possível direcionar uma proteína específica, mantendo-se atento aos biomarcadores moleculares conhecidos que permitem identificar sua origem. Entre outras coisas, é barato e rápido, especialmente em comparação com análises de DNA mais convencionais, o que, em qualquer caso, teria sido quase impossível, dada a degradação de amostras antigas como aquelas recuperadas de Labrador. "O DNA é um processo muito mais complicado", diz Fitzhugh. "É caro. Está sujeito a contaminação e coisas assim. ”
O Baleen é um sistema de filtração rápido encontrado nas bocas das baleias Mysticeti. (Wikimedia Commons / John Schell) Baleen era um forte ajuste para o método, uma vez que, como explica Solazzo, “é feito principalmente de um tipo de proteína: alfa-queratina. É a mesma família de proteínas encontradas no cabelo, nas unhas, no chifre, no casco. ”Sob essa luz, ela achou que seria possível finalmente identificar as amostras que Kaplan havia arquivado antes.
Como se viu, Solazzo estava correto. Em um artigo publicado recentemente pela revista de acesso aberto PLOS ONE, ela e seus coautores escrevem que ela aplicou com sucesso a técnica de impressão digital em 29 amostras fragmentadas, descobrindo que a grande maioria era proveniente de baleias-comuns. Relativamente comuns em águas árticas e subárticas, incluindo aquelas ao largo da costa de Labrador, as cabeças de arco possuem mandíbulas extraordinariamente peculiares que se assemelham a sorrisos tortuosamente tortuosos quando suas bocas estão fechadas. Embora tenham sido pesadamente pesadas durante a era de ouro da caça à baleia na Europa - e, ao que parece, no passado muito mais distante -, são consideradas uma espécie de baixa preocupação hoje em dia.
O sucesso de Solazzo é uma conquista notável, em parte porque atesta os benefícios da impressão digital em massa de peptídeos de maneira mais geral.
Esse ângulo também impressionou William Cioffi, um estudante de doutorado que trabalha em questões relacionadas à conservação de baleias na Duke University. "Parece uma ótima técnica", disse Cioffi depois de analisar o artigo. "Se você tem amostras das quais não consegue obter DNA, parece uma ótima maneira de obter informações sobre espécies."
Embora os resultados das análises de Solazzo sejam fascinantes por si só, eles podem abrir as portas para trabalhos futuros ainda mais importantes. Como ela reconhece, “a técnica é destrutiva, apesar de precisarmos de muito pouco material”. Assim, analisar alguns dos artefatos nas coleções do Smithsonian pode ser uma proposta complicada, mesmo que seja útil saber mais sobre o animal que permanece incorporado a eles.
“Há muita barbatana em pequenos pedaços, ou incorporada em artefatos (acima: cesto feito de barbas) que é interessante arqueologicamente, mas há muitas dessas informações sobre o meio ambiente e a biologia presas ali também”, diz William Fitzhugh. . (Departamento de Antropologia, NMNH) Tendo demonstrado que é possível identificar espécies de baleias de barbas, Solazzo diz: "Agora temos uma nova ferramenta para estudar essas coleções".
O sucesso de Solazzo é, no entanto, mais do que uma prova de conceito: como ela e seus co-autores observam, também pode contribuir mais diretamente para os esforços de conservação em andamento. Ao nos ajudar a entender que tipos de baleias estavam sendo caçadas em uma determinada região em pontos específicos no passado, isso poderia nos dar uma melhor compreensão de como as populações mudaram com o tempo.
"Ainda estamos tentando entender como essas populações - a população de arco-íris e a população de baleias franjas - foram dizimadas, quando foram dizimadas e qual poderia ter sido o tamanho de suas populações originais", diz Andrew J. Reid, professor de biologia marinha na Duke (e conselheiro de Cioffi). "Qualquer visão sobre a caça à baleia europeia pós-contato ou mesmo pré-contato com a baleação aborígene é útil nesse sentido".
Talvez ainda mais importante, as barbatanas podem ter outras histórias para contar. Em seu artigo, Solazzo e seus co-autores observam que as barbatanas podem efetivamente codificar evidências de mudanças climáticas e outras questões ambientais. Expandindo nesse ponto da conversa, Fitzhugh comparou o potencial do material ao dos núcleos de gelo, o que pode nos ajudar a rastrear os níveis atmosféricos que remontam a centenas de milhares de anos.
"O baleen cresce e incorpora assinaturas ambientais à medida que cresce e congela-as em barbatanas", diz ele. “Quando você tem essas grandes baleias-anãs que agora sabemos que existem algumas centenas de anos, agora temos esses grandes registros ambientais. É como um arquivo de poluição, de temperatura da água, salinidade, todo tipo de coisa que precisamos saber sobre o meio ambiente no passado. ”
Cioffi, da mesma forma, sugeriu que o papel era excitante em parte porque pode nos ajudar a descobrir ainda mais sobre essas longas baleias mortas e as águas por onde elas nadam. “Há muita barbatana em pequenos pedaços, ou incorporada em artefatos que é interessante arqueologicamente, mas há muitas dessas informações sobre o meio ambiente e a biologia presas ali também”, diz ele. "É uma ótima janela para o passado, de uma forma que não podemos obter esse tipo de dados biológicos agora."
Embora essas descobertas possam chegar a tempo, Fitzhugh sugere que o que já aprendemos fala do potencial real dos museus.
"Quando você coleciona coisas, você realmente não sabe qual será o propósito delas", diz ele. “Se você coleta coisas apenas por uma necessidade particular que você tem agora, muitas vezes você não tem os materiais que precisa usar quando novas técnicas são desenvolvidas para estudá-las ou descobri-las. Então, este é um bom caso de coleções antigas no Smithsonian se tornando valiosas por causa de novas técnicas científicas que são desenvolvidas para estudá-las e analisá-las. ”
Kaplan, por sua vez, está satisfeito com os resultados. "É tão bom ver a barbatana trabalhar na impressão", diz ela. Depois de todos esses anos, porém, ela se vê pensando em Avayalik novamente. Ela está mesmo esperando fazer uma viagem de volta em breve. Ainda temos muito a aprender com os artefatos que já temos, mas ainda há muitos outros a serem descobertos.
