Kivine, tasane ja kõik peale taimestiku on Kanadas Labradori põhjatipu lähedal asuv saar Avayalik kellegi ideaalne puhkusekoht. Sellegipoolest on selle vaba maastik kaetud arheoloogiliste leiukohtadega, mis viitavad inimtegevusele ja elukohale juba rohkem kui 1500 aastat tagasi.
Peaaegu neli aastakümmet tagasi jõudis Smithsoniani arktiliste uuringute keskuse direktori William Fitzhughi juhitud ekspeditsioon Avayalikust tagasi hulgaliselt esemeid, mis olid taastatud nendest eelajaloolistest paikadest.
Nende hulgas olid baleen-kimbud, mis olid Mysticeti vaalade suust leitud harjasjas filtreerimissüsteem. Nõuetekohase töötlemise korral on baleen märkimisväärselt painduv materjal - sedavõrd, et mõned teadlased nimetavad seda looduse plastiks. Põlisrahvad on muu hulgas selle elastse materjali kudunud korvidesse ja riisunud selle õngenööride moodustamiseks. Vaalapüügi ajastul integreeriksid käsitöölised seda isegi korsettidesse ja päikesevarjudesse.
Neid proove uurides Avayalikult ei saanud Fitzhugh ja tema kolleegid aga kindel olla, mis neil oli. Nende segadus seisnes enam kui nende baleen-kimpude praktilises eesmärgis : Avayaliku iidsed rahvad võisid oma sisu kasutada kinnitusdetailidena või püüniste komponentidena, kuid üksikasjad aine enda kohta olid napid.
Ehkki külm oli materjali hästi säilitanud, olid iseloomulikud mustrid lagunenud ja värvid tuhmunud, muutes vaid võimatuks kindlaks teha, millistest vaalaliikidest see on pärit. Sel ajal arvas Susan Kaplan - nüüd Bowdoini Perry-MacMillani Arktika muuseumi ja arktiliste uuringute keskuse direktor, kuid siis Smithsoniani juurde kuulunud doktorant -, et tal võiks olla viis teada saada.
Baleen on märkimisväärselt painduv materjal - sedavõrd, et mõned teadlased nimetavad seda looduse plastiks. Põlisrahvad on muu hulgas kootud selle painduva materjali korvidesse ja riisunud selle õngenööride moodustamiseks. (Wikimedia Commons / Randall Wade Grant) "Seal oli see väljamõeldud asi, mida nimetatakse elektronide skaneerimise mikroskoobiks, " ütleb Kaplan, viidates Smithsoniani värskelt saadaval olevale võimsale tööriistale. Proovide uurimiseks ja mõnikord manipuleerimiseks molekulaarsel tasandil kasutatakse elektron skaneerivat mikroskoopiat, mis võimaldab nanoskaala suurendusega pilte teha. Püüdes välja selgitada, kas sellest võiks siin abi olla, sai Kaplan loa ekstraheerida pisikestest materjalilõikudest baleenproovidest, mille tema teadlased olid tagasi toonud. Ta pani ettevaatlikult need pisikesed - kuid mitte päris mikroskoopilised - proovid suletud ja selgelt märgistatud klaasviaalidesse. Nagu ta meenutab: “Minu küsimus inimestele oli: kas saate skaneeriva mikroskoobi abil tuvastada [taigna liigi]? ”
Selgus, et nad ei saanud, kuid Kaplani ettevalmistus tasus end ikkagi - see võttis lihtsalt oodatust palju kauem aega.
Kaplani näidiskollektsioon püsis aastaid Fitzhughi kabinetis, pisikesed memuaarid Avayaliku veel ütlemata lugudest. Seal oleks nad võinud jääda, kui Smithsoniani muuseumi konserveerimise instituudi molekulaarbioloog Caroline Solazzo poleks Fitzhughile lähenenud mõne teise võimalusega - tehnikaga, mis võib õnnestuda seal, kus elektronide skaneerimise mikroskoop oleks alla jäänud.
Solazzo soovitatud meetodit nimetatakse peptiidide mass-sõrmejälgede võtmiseks. See on lähenemisviis, mis hõlmab valkude lagundamist lühemateks aminohapete ahelateks. Kui teate, mida otsite, saate sihtida konkreetset valku, hoides silma peal tuntud molekulaarsete biomarkeritega, mis võimaldavad tuvastada selle allikat. Muu hulgas on see nii odav kui ka kiire, eriti võrreldes tavalisema DNA-analüüsiga, mis oleks igal juhul olnud peaaegu võimatu, arvestades iidsete proovide lagunemist nagu Labradorist taastatud proovid. "DNA on palju tülikam protsess, " ütleb Fitzhugh. "See on kallis. See on saastunud ja selliseid asju. ”
Baleen on harjaselt filtreeriv süsteem, mida leidub Mysticeti vaalade suus. (Wikimedia Commons / John Schell) Baleen sobis selle meetodi jaoks tugevalt, kuna nagu Solazzo selgitab, on see “valmistatud enamasti ühte tüüpi valkudest: alfa-keratiinist. See on sama valkude perekond, mida leidub juustes, küüntes, sarves ja kabjas. ”Selle valguses arvas ta, et võib-olla on võimalik lõpuks tuvastada proovid, mida Kaplan oli ammu arhiivinud.
Nagu selgus, oli Solazzol õigus. Hiljuti avatud juurdepääsuga ajakirja PLOS ONE avaldatud kirjutises kirjutavad ta koos kaasautoritega, et rakendas edukalt sõrmejälgede võtmise tehnikat 29 fragmentaarsele proovile, leides, et valdav enamus neist on vöötvaalad. Arktilistes ja subarktilistes vetes, sealhulgas Labradori rannikuvetes, on vööritel silmatorkavalt omapärased lõualuud, mis meenutavad karikatuuriliselt kõveraid naeratusi, kui nende suu on suletud. Ehkki neid püüti Euroopa vaalapüügi kuldajal tugevalt - ja näib, et ka kaugemas minevikus - peetakse neid tänapäeval eriti murettekitavaks liigiks.
Solazzo edu on silmatorkav saavutus, osaliselt seetõttu, et see tunnistab peptiidide mass-sõrmejälgede võtmise eeliseid üldisemalt.
See nurk avaldas muljet ka Duke'i ülikoolis vaalade kaitsmisega seotud doktorandil William Cioffil. "See näeb välja suurepärane tehnika, " ütles Cioffi pärast paberi ülevaatamist. "Kui teil on proove, millest te ei saa DNA-d, on see suurepärane viis liikide kohta teabe saamiseks."
Ehkki Solazzo analüüside tulemused on iseenesest põnevad, võivad need avada ukse veelgi tähtsamaks tulevaseks tööks. Nagu naine tunnistab, on [tehnika] hävitav, ehkki vajame väga vähe materjali. Seetõttu võib Smithsoniani kollektsioonides sisalduvate mõnede esemete analüüsimine olla keeruline ettepanek, isegi kui oleks kasulik rohkem teada saada neis sisalduvate loomsete jäänuste kohta.
"Seal on palju baleeni väikeste tükkidena või artefaktidesse sisse viidud kujul (ülal: baleenist valmistatud korv), mis on arheoloogiliselt huvitav, kuid seal on palju seda teavet ka keskkonna ja bioloogia kohta lõksus, " ütleb William Fitzhugh . (Antropoloogia osakond, NMNH) Näitanud, et vaalaliike on võimalik baleenist tuvastada, ütleb Solazzo: „Nüüd on meil uus tööriist nende kogude uurimiseks.“
Solazzo edu on siiski rohkem kui kontseptsiooni tõestus: nagu tema ja ta kaasautorid märgivad, võib see ka otsesemalt panustada käimasolevatesse kaitsealastesse jõupingutustesse. Aidates meil mõista, milliseid vaalasid teatud piirkonnas minevikus teatud piirkonnas kütiti, võiks see anda meile parema ülevaate sellest, kuidas populatsioonid on aja jooksul muutunud.
"Üritame endiselt mõista, kuidas mõlemad need populatsioonid - vööri-ja parempoolne vaalapopulatsioon - hävitati, kui need hävitati, ja milline võis olla nende algne populatsiooni suurus, " ütleb Andrew J. Reid, merebioloogia hertsogi juures (ja Cioffi nõunik). "Selles osas on abiks igasugune ülevaade kas varakult kontaktjärgsest Euroopa vaalapüügist või isegi kokkupuuteelsest aborigeenide vaalapüügist."
Võib-olla veelgi olulisem - baleenil võib olla ka teisi lugusid rääkida. Solazzo ja tema kaasautorid märgivad oma artiklis, et baleen võib tõhusalt kodeerida tõendeid kliimamuutuste ja muude keskkonnaprobleemide kohta. Laiendades seda vestluspunkti, võrdles Fitzhugh materjali potentsiaali jääsüdamike võimalusega, mis aitab meil jälgida atmosfääri taset, mis ulatub sadadesse tuhandetesse aastatesse.
"Baleen kasvab ja see sisaldab keskkonna allkirju, kui kasvab ja külmutab need baleeniks, " ütleb ta. “Kui teil on need suured vöörivaalad, mis nüüd teame, et nad on paarisaja-aastased, siis nüüd on meil need suured keskkonnarekordid. See on nagu reostuse, veetemperatuuri, soolasuse ja igasuguste asjade arhiiv, mida peame keskkonna kohta minevikus teadma. ”
Ka Cioffi pakkus, et paber oli osaliselt põnev, kuna see võib aidata meil veelgi enam teada saada nende pikkade surnud vaalade ja veekogude kohta, mille kaudu nad ujuvad. "Seal on palju väikeste tükkidena või arheoloogiliselt huvitavate esemetena sisseviidud baleeni, mis on arheoloogiliselt huvitav, kuid ka seal on lõksus oleva keskkonna ja bioloogia kohta palju teavet, " räägib ta. "See on suurepärane väike aken minevikku, nii et me ei saa praegu selliseid bioloogilisi andmeid."
Ehkki selliseid avastusi võib õigel ajal ette tulla, soovitab Fitzhugh, et see, mida oleme juba õppinud, vastama muuseumide tegelikule potentsiaalile.
"Asjade kogumisel ei tea te tegelikult, mis võiks nende eesmärk hiljem olla, " ütleb ta. „Kui kogute asju just konkreetse konkreetse vajaduse jaoks, mis teil praegu on, siis pole sageli materjale, mida vajate, kui töötate välja uued tehnikad nende uurimiseks või nuputamiseks. Niisiis, see on hea juhtum, kui Smithsoniani vanad kollektsioonid muutuvad väärtuslikuks uute teadustehnikate tõttu, mis on välja töötatud nende uurimiseks ja analüüsimiseks. ”
Vahepeal on Kaplan tulemustega rahul. "Nii tore on näha baleenitööd trükisena, " ütleb ta. Pärast kõiki neid aastaid leiab ta end taas Avayalikust. Ta loodab isegi varsti tagasisõidu teha. Meil juba olemasolevatest esemetest on veel palju õppida, kuid avastamata on veel palju.
