Conteúdo Relacionado
- Vídeo de cair o queixo mostra baleia azul Chill Down on Krill
- As primeiras baleias de barbas literalmente sugadas
Se ele tivesse olhado por cima do ombro pouco antes de o "grande peixe" o engolir, o bíblico Jonah teria uma visão invejável. Invejável, isto é, se você é Alex Werth, um biólogo que estuda a anatomia alimentar das baleias. "Ah, ser Jonah e observar a barbatana em ação de um assento na língua de uma baleia", diz ele.
Baleen é o aparelho que as baleias sem dentes confiam para filtrar os alimentos do mar. Centenas dessas placas flexíveis, feitas da proteína estrutural queratina, crescem para baixo a partir do maxilar superior de uma baleia, alinhadas como as ripas das venezianas. Encaixar as placas na boca requer uma grande mandíbula superior, dando às baleias uma espécie de sorriso de cabeça para baixo.
A estrutura de alimentação evoluiu gradualmente há cerca de 30 milhões de anos, quando os oceanos estavam cheios de baleias dentadas competindo por comida limitada. Tendo desenvolvido uma ferramenta e gosto por outros tipos de presas, as baleias - conhecidas coletivamente como misticetas - eventualmente se separaram e se dividiram em 12 ou mais espécies, incluindo a baleia azul, o maior animal que já existiu, junto com jubartes, cinzas e baleias direitas. E, pelo menos até os baleeiros comerciais americanos começarem a perseguição pesada há cerca de 200 anos, esses alimentadores relativamente passivos engolindo pequenos animais marinhos pela tonelada se saíram bem.
"Baleen mudou tudo", diz Werth. "E, ainda assim, nossa compreensão dos aspectos dessa anatomia ainda é magra." Muitos cientistas concordam que a alimentação por filtração encontrou bases no Oligoceno (33, 9 a 23 milhões de anos atrás), à medida que as mudanças nas correntes do Oceano Antártico trouxeram maciças florescências de plâncton - um novo alimento pronto fonte. (Curiosamente, os animais não começaram como gigantes. Um novo relatório publicado em maio de 2017 sugere que seu gigantismo veio mais tarde, talvez três milhões de anos atrás, quando as presas se tornaram mais compactadas, mas mais remotas - o resultado de intensas ressurgências de nutrientes. o estilo de jantar favorecia as baleias que podiam alimentar-se tanto e eram volumosas o bastante para viajar longe entre as manchas - as baleias de barbatana cresciam para enfrentar o desafio.)
O tempo estimado de chegada das baleias de barbatanas é onde o terreno comum entre os cientistas termina. Poucos concordam, diz Werth, nas etapas em que o sistema de filtragem evoluiu nas baleias, como formas intermediárias foram alimentadas (provavelmente por sucção, de acordo com a mais recente descoberta de fósseis), “ou até mesmo como funciona com as forças e fluxos da baleia”. mar."
Mas enquanto alguns dos últimos tempos das baleias continuam a se perder, os cientistas descobriram hoje uma inesperada fonte de clareza, um detalhado mapa do tesouro escondido dentro das barbatanas. As informações associadas à queratina, na proteína ou ao lado dela, contêm registros de data e hora e dados sobre a saúde, os movimentos e a reprodução das baleias. "É como se esses animais estivessem mantendo um diário, e de repente pudéssemos ver o que eles estavam escrevendo", diz a endocrinologista Kathleen Hunt, da Northern Arizona University. E a narrativa que se desenrolava das barbatanas poderia informar a conservação das baleias de maneiras totalmente novas.
Como as baleias fizeram o salto de usar dentes para barbas? Pesquisadores dos Museus Victoria e Monash University, na Austrália, com a ajuda de Alfred, uma baleia fóssil de 25 milhões de anos, trazem a ciência mais recente.
O laboratório de Werth no Hampden-Sydney College, na Virgínia, onde ele estuda a hidromecânica das barbatanas, cheira um pouco. O baleen está em toda parte: ripas longas e ressecadas jazem nas prateleiras; um estremecimento de pratos altos e estreitos envoltos em plástico, suas extremidades gomosas mergulhadas em conservante, se inclina no canto. E depois há os 160 quilos de barbas frescas em barris apertados no corredor, recém-chegados de colaboradores no Alasca.
As barbas velhas se dividem como as unhas, o que revela sua estrutura: cada placa curva é composta por duas camadas planas de queratina com fileiras de túbulos, como bobinas em miniatura de carne de almoço enrolada, intercaladas entre si. A língua volumosa da baleia e sua presa lavando e rasgando o material, liberando uma espécie de franjas nas bordas - o que Aristóteles comparou com “cerdas de porco”. A grosseria desses filamentos, assim como o tamanho, a forma e o número de placas de barbatanas, depende da espécie, e é esse material peludo que separa os alimentos de cada boca da água do mar.
A alimentação por filtração pode ter dado aos misticistas um caminho à frente há milhões de anos, mas os oceanos estão passando por uma rápida mudança hoje, especialmente em regiões outrora repletas de gelo marinho. Werth diz que isso "pode ter efeitos terríveis mesmo nos animais marinhos mais adaptáveis".
Considere a baleia-de-bico. O elegante mamífero preto com a alma branca, nativa das águas mais frias da Terra, está no centro das mudanças ambientais. Ele passa toda a sua vida dentro do Ártico, movendo-se sazonalmente com a borda do bloco enquanto se forma e recua. Alimentando-se de quase duas toneladas de zooplâncton fresco por dia, as crias crescem em tamanho grande, algumas a 18 metros, e vivem longas, acima de 100 anos - possivelmente a mais longa de qualquer mamífero moderno.
Para um pesquisador de barbatanas, a espécie é ouro puro. Tem mais e mais placas de barbatanas (até 350 por lado a quatro metros cada) do que qualquer outra baleia, incluindo o azul gigantesco. Muitos indígenas do Alasca, que legalmente caçam cabeças de arco, dividem as barbas com os pesquisadores, logo os barris de Werth no salão. Redes de encalhe de baleias fornecem outra fonte. Amostras mais antigas, voltando às expedições baleeiras de meados do século XIX, acumulam poeira em armários de armazenamento de museus e coleções particulares, prontas para o estudo.
Kathleen Hunt, como Werth, está aproveitando esse recurso. Em última análise, ela quer saber como os bowheads estão lidando com o crescente impacto humano em seu ambiente. O derretimento do gelo está abrindo o Ártico para mais tráfego de navios, exploração sísmica, desenvolvimento de petróleo e gás e pesca. Para os mamíferos marinhos isso se traduz em mais ataques de navios, mais envolvimentos em redes de pesca e mais barulho. “Eles estão estressados? A atividade humana está afetando sua reprodução? ”Ela pergunta. Ninguém sabe.
O pesquisador chegou às barbas como fonte de dados em desespero. Ela sabia que os hormônios poderiam responder muitas de suas perguntas, mas as baleias são notoriamente difíceis de estudar, muito menos amostras. "Você nunca pode realmente se apossar de seu animal", diz Hunt. "Não há como tranquilizar uma baleia ou levá-la de volta ao laboratório."
As baleias azuis, os maiores animais da Terra, usam suas barbatanas para se alimentar de alguns dos menores animais do oceano. Essa filmagem de drones de ação em ação foi capturada pela Oregon State University. Vídeo do Laboratório GEMM, Universidade Estadual do Oregon
Pode-se, se extremamente motivado e até mesmo mais paciente, coletar amostras de fezes, de pele e de gordura e até mesmo vapor respiratório do orifício de uma baleia. Mas estes oferecem apenas instantâneos de um único ponto no tempo. Hunt queria uma cobertura mais ampla. Os plugues de cera colocam dados incrementais, mas não são muito precisos, e os plugues são difíceis de extrair intactos de um crânio, portanto os suprimentos são limitados.
Depois de Hunt “[flailed] com cocô e golpe” por cerca de 13 anos, um colega sugeriu baleen. Afinal de contas, cabelos, cascos, chifres, unhas e outras estruturas de vertebrados que também são feitas de queratina contêm todos os tipos de informações, incluindo dados endócrinos das muitas glândulas que enviam hormônios pelo corpo.
Acontece que as baleen abrigam as mesmas informações e podem ser extraídas de amostras pulverizadas e perfuradas. Como as placas crescem ao longo da vida de um animal, elas continuamente captam sinais hormonais - das glândulas supra-renais, das gônadas e da tireóide. “Nós podemos obter dados não apenas da parte nova [das barbatanas], mas da parte que está sendo arrastada pelo mar por uma dúzia ou mais anos”, diz Hunt. Uma placa erode em uma extremidade enquanto cresce na outra, então representa uma fatia da vida - às vezes 15 anos vale a pena.
Hunt aprendeu muito sobre a reprodução de baleias, estudando as barbatanas de duas baleias-francas do norte do Atlântico, Stumpy e Staccato, que os cientistas vinham observando na Nova Inglaterra desde a década de 1970. Um bom bocado das histórias de vida das baleias, incluindo o sucesso do parto, foi bem documentado, permitindo que Hunt criasse uma linha do tempo para cada um - até a morte (ambos morreram de ataques de navios, um deles grávida na época). Como os cientistas calcularam uma taxa de crescimento aproximada para as barbatanas - tanto tempo por centímetro -, Hunt pôde alinhar os dados hormonais extraídos das barbatanas com as experiências das baleias naquela época de sua vida, sugerindo correlações importantes.
"Coisas como ciclos de estro e idade de maturidade sexual, taxas de gravidez, estas são realmente uma caixa preta para os pesquisadores", diz Hunt, mas agora com as barbas pode haver potencial para decifrá-las. Ela descobriu padrões claros na progesterona (é “gritantemente alta” durante a gravidez) que se associa a altos e baixos no hormônio do estresse, o cortisol. Além disso, diz ela, os hormônios da tireoide podem revelar se um animal está morrendo de fome (as baleias podem "diminuir" sua taxa metabólica para economizar energia), enquanto um alburno, usado para conservar água, é mostrado em outros animais como sinal de estresse. então pode sinalizar o mesmo nas baleias.
Hunt acredita que ter essas informações, que podem ser sobrepostas com dados ambientais, como a temperatura do mar, abrirá um portal sobre mistérios mais complexos. "Por que as fêmeas não estão criando nesta área, mas estão nessa?", Ela pergunta como um exemplo. “É um problema nutricional? As fêmeas estão perdendo os bezerros ou simplesmente não estão grávidas? ”A combinação certa de pontos de dados poderia fornecer respostas.
Além disso, encontrar correlações entre mudanças nos hormônios do estresse e o sucesso reprodutivo, por exemplo, “pode ser realmente útil na formulação de políticas”, diz ela. E no quadro geral estão os efeitos da mudança climática. “Essa é, evidentemente, uma questão candente”, diz Hunt, e até agora os cientistas não têm ideia de quais serão esses efeitos para as baleias. Talvez, à medida que as presas de baleias mudem em resposta à elevação das temperaturas oceânicas, os biólogos verão estresses nutricionais nas baleias relacionados a uma mudança ou redução na quantidade de alimentos. Hunt supõe que tal efeito poderia ser provocado pela tireóide e outros dados.
O que Hunt começou parece pronto para estourar as tampas de muitas caixas pretas no futuro próximo.
Enquanto isso, os hormônios não são o único tesouro químico preso nas barbatanas. Como Hunt, Alyson Fleming, da Smithsonian Institution, extrai dados que de outra forma seriam invisíveis da boca das baleias.
O oceanógrafo biológico lidou com centenas de amostras de barbatanas em seus estudos de isótopos estáveis - elementos incluindo carbono e nitrogênio com “assinaturas” previsíveis relacionadas à sua massa. Uma forma de carbono, por exemplo, tem mais nêutrons do que a outra e, portanto, é mais pesada e reage de maneira diferente nos processos químicos e físicos. O que é útil para Fleming é que esses elementos podem atuar como traçadores de diferentes aspectos do ambiente, incluindo, para uma baleia em migração, sua localização geográfica e o nível trófico (posição na teia alimentar) do que a baleia tem comido.
Tome bolinhas. Essas baleias migram sazonalmente entre os mares Beaufort e Bering, e esses oceanos e os animais que vivem neles são isotopicamente diferentes uns dos outros. Isso é em parte porque o Beaufort obtém água doce dos sistemas fluviais e a água doce tem uma assinatura isotópica particular que aparece nos euphausiídeos, como o krill e os copépodes que ele suporta.
Nutridas por essas espécies de presas, as baleias usam oxigênio, carbono e nitrogênio para construir ossos e barbas. E, de maneira útil, as proporções desses elementos refletem o oceano em que as baleias estão se alimentando no momento do crescimento. A amostragem ao longo de toda a placa de barbatanas com espectrometria de massa revela os marcadores isotópicos ao longo do tempo, incluindo a transição de um oceano para outro. Como os pesquisadores sabem o momento geral das migrações entre esses oceanos e podem usá-los, juntamente com os dados isotópicos, para avaliar a taxa de crescimento das barbatanas, as placas oferecem uma espécie de mapa da viagem de uma baleia, incluindo o local onde ela se alimenta. o caminho.
Mais especificamente, Fleming explica que as razões de isótopos de carbono podem ser correlacionadas tanto à quantidade quanto à taxa de crescimento do fitoplâncton - a vida fotossintética à deriva na base da cadeia alimentar marinha. “Portanto, esta é uma forma grosseira de avaliar quanta produtividade existe” - que se traduz em energia disponível para alimentar as baleias.
Alguns dos trabalhos de Fleming poderiam simplesmente sugerir quais espécies estão mais ameaçadas pela mudança ambiental, diz ela. “Anteriormente fizemos um projeto de jubarte, usando amostras de pele, olhando para 20 anos de forrageamento na Califórnia. O que descobrimos é que esses animais eram muito flexíveis - eles mudavam de presa dependendo do que era abundante. ”As jubartes podem ser engenhosas, diz ela, “ mas e as aranhas? As barbatanas podem ajudar a responder isso ”, dando aos gerentes uma ferramenta para decidir onde concentrar seus esforços.
Eventualmente, Fleming, Hunt e outros pesquisadores da baleen podem estender seus cronogramas em ambas as direções. Em uma extremidade estão amostras frescas de baleias encalhadas e legalmente caçadas, oferecendo uma visão moderna da vida das baleias. A outra extremidade está na barbárie antiga: o material era usado já em 1500 em joias, caixas, pentes, calçadeiras e outros produtos. "Estamos tentando usar as amostras menos valiosas antes de cavar as coisas raras, e ainda não sabemos se hormônios e outros produtos químicos resistiram por tanto tempo", diz Hunt. "Mas é minha esperança reunir tudo, observar as tendências das barbatanas durante um longo período de tempo".
A pesquisa baseada em Baleen está em seus primeiros dias. Outros pesquisadores relataram a sobreposição alimentar entre as espécies (é útil saber se os animais estão competindo pela mesma presa, especialmente se a presa diminuir) e a exposição ao mercúrio, e o conjunto de informações continua em expansão. É claro que a colaboração com outros coletores de dados - sobrepondo dados pessoais, físicos e ambientais da vida de uma baleia - tem enorme potencial para conservação. Há uma grande figura espremida nessa peculiar anatomia, dizem os cientistas, incluindo as complexas conexões entre a produtividade do ecossistema, o estresse, a reprodução e até mesmo a pegada humana nesses habitats remotos.
Os pesquisadores esperam que a construção de cronogramas e a localização de links possam, em última análise, informar os gestores da vida silvestre e os formuladores de políticas. É uma batalha difícil, já que várias espécies de baleias nunca se recuperaram da matança histórica da caça comercial - as baleias azuis antárticas, por exemplo, estão mantendo apenas um por cento dos níveis de pré-exploração. Mas as espécies não estão todas no mesmo barco. De acordo com a União Internacional para a Conservação da Natureza, embora as baleias-francas do Atlântico Norte e do Pacífico Norte estejam ameaçadas, algumas populações de cabeças de arco, baleias francas do sul e baleias-cinzentas são consideradas "de menor preocupação".
Por enquanto, de qualquer maneira. Os inimigos de hoje das baleias estão se multiplicando mais rapidamente do que os dados sobre suas vidas podem ser reunidos. Os ataques de navios e as armadilhas das artes de pesca são o inimigo comum número um. Os conservacionistas também se preocupam com o ruído, o aquecimento das temperaturas e suas muitas ramificações, a exposição a águas poluídas e a acidificação dos oceanos. Essas ameaças, especialmente combinadas, são extremamente difíceis de quantificar.
Mas à medida que os pesquisadores aprofundam o tesouro molecular da baleen, eles sem dúvida encontrarão novas maneiras de usar os dados do passado e do presente para planejar o futuro. O peculiar sorriso da baleia está ficando cheio de surpresas.
Histórias Relacionadas da Revista Hakai:
- A vida a bordo do naufrágio do HMCS Annapolis
- Sub Marinha: As Coisas Que Nós Afundamos
- Stefan Drzewiecki, czar submarino
