Avayalik, o insulă din apropierea vârfului nordic al Labradorului, Canada, este stâncoasă, plată și fără vegetație, este destinația ideală pentru vacanță. Cu toate acestea, terenul său de rezervă este împânzit cu situri arheologice care sugerează activitatea și locuința umană care datează de mai bine de 1.500 de ani.
În urmă cu aproape patru decenii, o expediție co-administrată de William Fitzhugh, directorul Centrului de Studii Arctice din Smithsonian, s-a întors de la Avayalik cu o serie de artefacte recuperate de pe acele site-uri preistorice.
Printre ele se numărau mănunchiuri de baloane, un sistem de filtrare apăsător găsit în gurile balenelor Mysticeti. Atunci când sunt tratate în mod corespunzător, baleenul este un material remarcabil de flexibil - atât de mult încât unii cercetători îl referă la „plasticul naturii”. Popoarele indigene au țesut, printre altele, acest material flexibil în coșuri și l-au dezbrăcat pentru a face linii de pescuit. În perioada comercială a balenelor comerciale, artizanii chiar ar fi încorporat-o în corsete și umbrele.
Studiind acele probe de la Avayalik, cu toate acestea, Fitzhugh și colegii săi nu puteau fi siguri de ce au. Confuzia lor a fost mai mult decât scopul practic al acestor mănunchiuri de baleen: Popoarele antice din Avayalik ar fi putut să folosească conținutul lor ca niște garnituri sau componente ale capcanelor, dar detaliile despre substanța în sine erau rare.
Deși frigul păstrase bine materialul, tiparele distinctive s-au degradat și culorile s-au decolorat, ceea ce a făcut totuși imposibil de determinat din ce specie de balenă provenea. La acea vreme, Susan Kaplan - acum director al Muzeului Arctic Perry-MacMillan și al Centrului de Studii Arctice de la Bowdoin, dar apoi o doctorandă afiliată la Smithsonian - a crezut că ar putea avea o modalitate de a afla.
Baleen este un material remarcabil de flexibil - atât de mult încât unii cercetători se referă la el drept „plasticul naturii.” Popoarele indigene au țesut, printre altele, acest material flexibil în coșuri și l-au dezbrăcat pentru a realiza linii de pescuit. (Wikimedia Commons / Grant Randall Wade) „Exista acest lucru fantezist numit microscop de scanare electronică”, spune Kaplan, referindu-se la un instrument puternic disponibil recent la Smithsonian. Microscopie cu scanare electronică, capabilă să redea imagini mărită la nano-scală, este utilizată pentru a examina - și uneori manipula - specimenele la nivel molecular. În efortul de a afla dacă ar putea ajuta aici, Kaplan a primit permisiunea de a extrage mici subțire de materiale din eșantioanele de baloane pe care colegii ei de cercetători le-au adus înapoi. A așezat cu atenție acele probe minuscule - dar nu destul de microscopice - în flacoane de sticlă sigilate și etichetate clar. În timp ce își amintește, „Întrebarea mea pentru oameni a fost: Puteți să identificați [speciile] baloanelor de la microscopul de scanare? “
S-a dovedit că nu se poate, dar pregătirea lui Kaplan încă a plătit - a durat mult mai mult decât se aștepta.
Timp de ani, colecția de eșantioane a lui Kaplan a rămas în biroul lui Fitzhugh, amintiri minuscule ale poveștilor încă nevăzute ale lui Avayalik. Acolo ar fi putut rămâne, dacă Caroline Solazzo, biolog moleculară la Smithsonian’s Museum Conservation Institute, nu s-ar fi apropiat de Fitzhugh cu o altă posibilitate, o tehnică care ar putea avea succes atunci când microscopul de scanare a electronilor ar fi scăzut.
Metoda sugerată de Solazzo este cunoscută sub denumirea de amprentare în masă peptidică. Este o abordare care presupune descompunerea proteinelor în lanțuri de aminoacizi mai scurte. Dacă știți ce căutați, puteți viza o anumită proteină, cu ochii pe biomarkerii moleculari cunoscuți care vă permit să identificați sursa acesteia. Printre altele, este atât ieftin, cât și rapid, în special în comparație cu analiza ADN mai convențională, care ar fi fost, în orice caz, aproape imposibilă, având în vedere degradarea eșantioanelor antice precum cele recuperate din Labrador. "ADN-ul este un proces mult mai greoi", spune Fitzhugh. "E scump. Este supus contaminării și lucruri de genul acesta. ”
Baleen este un sistem de filtrare periculos găsit în gurile balenelor Mysticeti. (Wikimedia Commons / John Schell) Baleen a fost o potrivire puternică pentru această metodă, deoarece, după cum explică Solazzo, „este format mai ales dintr-un tip de proteine: alfa-keratina. Este aceeași familie de proteine care se găsesc în păr, unghii, corn, copite. ”În această lumină, ea a crezut că ar putea fi posibil să identifice în sfârșit eșantioanele pe care Kaplan le arhivase cu mult timp înainte.
După cum s-a dovedit, Solazzo a fost corect. Într-o lucrare publicată recent de jurnalul de acces deschis PLOS ONE, ea și coautorii ei au scris că a aplicat cu succes tehnica amprentării pe 29 de eșantioane fragmentare, constatând că marea majoritate provine din balenele din cap. Relativ frecvent în apele arctice și sub-arctice, inclusiv în largul coastei Labradorului, vârfurile de plecare au falcuri izbitor de deosebite, care seamănă cu zâmbetele strâmbate, înfățișate de cărți, când gura lor este închisă. Deși au fost pescuite puternic în epoca de aur a balenelor europene - și, se pare, și în trecutul mult mai îndepărtat - sunt considerate astăzi o specie de preocupare scăzută.
Succesul lui Solazzo este o realizare izbitoare, în parte deoarece mărturisește mai general beneficiile amprentării în masă peptidică.
Acest unghi l-a impresionat și pe William Cioffi, un doctorand care lucrează pe probleme legate de conservarea balenelor de la Duke University. „Pare o tehnică grozavă”, a spus Cioffi după ce a examinat lucrarea. „Dacă aveți eșantioane din care nu puteți obține ADN, este o modalitate excelentă de a obține informații despre specii.”
În timp ce rezultatele analizelor lui Solazzo sunt fascinante la propriu, pot deschide ușa pentru lucrări viitoare și mai importante. După cum recunoaște, „[T] tehnica este distructivă, chiar dacă avem nevoie de foarte puține materiale”. În consecință, analizarea unor artefacte din colecțiile Smithsonian poate fi o propunere complicată, chiar dacă ar fi util să știm mai multe despre rămășițele animale încorporate în ele.
„Există o mulțime de baloane în bucăți mici, sau încorporate în artefacte (mai sus: coșul din balot) care este interesant din punct de vedere arheologic, dar există multe informații despre mediu și biologie prinse și acolo”, spune William Fitzhugh . (Departamentul de antropologie, NMNH) După ce a arătat că este posibil să se identifice speciile de balene din baleen, Solazzo spune: „Acum avem un instrument nou pentru a studia aceste colecții.”
Succesul lui Solazzo este, însă, mai mult decât o dovadă a conceptului: după cum notează ea și coautorii săi, s-ar putea să contribuie și mai direct la eforturile de conservare în curs. Ajutându-ne să înțelegem ce tipuri de balene au fost vânate într-o anumită regiune în anumite momente din trecut, ne-ar putea oferi o mai bună înțelegere a modului în care populațiile s-au schimbat în timp.
„Încă încercăm să înțelegem cum au fost decimate ambele populații - populația de capete și populația de balene potrivite - atunci când au fost decimate și care ar fi fost dimensiunile populației lor originale”, spune Andrew J. Reid, profesor de biologie marină la Duke (și consilierul lui Cioffi). „În această privință, este utilă orice perspectivă asupra balenelor europene post-contact precoce sau chiar a vânării prealabile a balenelor autohtone.”
Poate chiar mai important, baleenul poate avea și alte povești de spus. În lucrarea lor, Solazzo și coautorii ei notează că balenele pot codifica în mod eficient dovezi ale schimbărilor climatice și ale altor probleme de mediu. Extinzând acest punct în conversație, Fitzhugh a comparat potențialul materialului cu cel al miezurilor de gheață, ceea ce ne poate ajuta să urmărim nivelurile atmosferice datând de la sute de mii de ani.
„Baleen crește și încorporează semnături de mediu pe măsură ce crește și le îngheață pe baloane”, spune el. „Când aveți aceste balene mari de cap, care acum știm că au o vechime de câteva sute de ani, acum avem aceste recorduri de mediu grozave. Este ca o arhivă a poluării, a temperaturii apei, a salinității, tot felul de lucruri pe care trebuie să le cunoaștem despre mediu în trecut. ”
De asemenea, Cioffi a sugerat că hârtia a fost în parte interesantă, deoarece ne-ar putea ajuta să aflăm și mai multe despre aceste balene moarte lungi și apele prin care înoată. „Există o mulțime de baloane în bucăți mici sau încorporate în artefacte care sunt interesante din punct de vedere arheologic, dar există multe informații despre mediu și biologie prinse și acolo”, spune el. „Este o fereastră minunată în trecut, într-un mod în care nu putem acum să obținem astfel de date biologice.”
În timp ce astfel de descoperiri pot veni la timp, Fitzhugh sugerează că ceea ce am învățat deja vorbește despre potențialul real al muzeelor.
„Când colectezi lucruri, nu știi care este scopul lor mai târziu”, spune el. „Dacă colectați lucruri doar pentru o anumită nevoie pe care o aveți acum, de multe ori nu aveți materialele pe care trebuie să le utilizați atunci când sunt dezvoltate tehnici noi pentru a le studia sau a le da seama. Așadar, acesta este un caz bun pentru colecțiile vechi de la Smithsonian, care devin valoroase datorită noilor tehnici științifice dezvoltate pentru a le studia și analiza. ”
Între timp, Kaplan este mulțumit de constatări. „Este atât de drăguț să vezi balta muncind în tipar”, spune ea. Totuși, după toți acești ani, se află din nou gândindu-se la Avayalik. Chiar speră să facă o călătorie de întoarcere în curând. Mai avem multe de învățat de la artefactele pe care le avem deja, dar mai sunt încă multe de descoperit.
