истории

У китов бывает стресс — они очень нервничали во время Второй мировой Мы поговорили с одним из ученых, сделавших это открытие (благодаря ушной сере!)

Источник: Meduza

В ноябре журнал Nature Communications (а вслед за ним еще несколько авторитетных изданий) опубликовал статьи о новой работе ученых из Бейлорского университета Саши Усенко и Стивена Трамбла. Они обнаружили, что ушная сера китов хранит память о событиях мировой истории — и что животные реагируют на самые разные стрессы: от беременности до китобойного промысла и морских сражений. Спецкор «Медузы» Полина Еременко поговорила с одним из авторов исследования о том, как случаются такие странные открытия.

Исследования ушной серы китов начались благодаря случайному знакомству в Техасе. У одного из ученых — советские корни

Доктор Саша Усенко, соавтор исследования «Уровень кортизола усатого кита как физиологическая реакция на китобойный промысел в ХХ веке», начинает разговор с «Медузой» с предупреждения, что по-русски он не говорит: «Мой дедушка из Украины, но я родился уже в США, в детстве папа заставлял учить русский, но сейчас я все растерял, так что по-английски». Усенко родился и вырос в штате Орегон. Во время учебы и работы в Орегонском государственном университете он специализировался на донных отложениях — по ним можно изучать историю воздействия человека на озера и другие водоемы. «Верхний слой отложений самый молодой; чем глубже, тем старше — так по загрязняющим веществам можно прослеживать историю озера, — рассказывает он „Медузе“. — Я уже тогда задумался, что раз в донных отложениях столько истории, то интересно было бы изучить и ледяные керны, и кольца деревьев». После защиты диссертации Саша перебрался в университет Бейлор в штате Техас — и там шесть лет назад познакомился с коллегой, который направил карьеру Усенко в совершенно неожиданную сторону. 

Профессор биологии Стивен Трамбл изучает, как экологическая ситуация и разные экстремальные условия влияют на морских млекопитающих. Главный предмет его научного интереса — усатые киты. В этот подотряд китообразных входят самые крупные современные животные: например, синий кит может достигать 33 метров в длину. Трамбл начал работать в Бейлоре одновременно с Усенко — и они оказались на одной и той же ознакомительной встрече новых сотрудников. «В перерыве, — вспоминает Усенко, — коллеги пошли пить кофе и стали рассказывать друг другу, чем занимаются». Специалист по китам рассказал специалисту по слоям, что возраст кита можно определить по пробке из его ушной серы — как раз по чередующимся светлым и темным слоям, примерно как возраст дерева по годовым кольцам.

Усенко и Трамбл выяснили, что по сере можно изучать не только возраст китов, но и их психологию, например уровень стресса

«У кита, как и у человека и у всех остальных млекопитающих, выделяется ушная сера. Это защитный механизм — выгружать всякое ненужное из организма через ухо, — объясняет Усенко. — Когда киты перебрались в воду с суши, их внутренний ушной канал был изолирован от внешней среды — иначе бы холодная вода заливалась слишком глубоко. Это перекрыло выход сере, она стала скапливаться и образовывать пробку». Серная пробка усатого кита достигает 25 сантиметров в длину, она бывает похожа на козлиный рог или на кусок дерева — и копится в ките на протяжении всей его жизни, которая может продолжаться до ста лет.

Усенко и Трамбл поняли, что открыли совершенно новое поле для исследований, — и начали работать вместе. Дело в том, что сера выделяется из тела вместе с разными гормонами. Например, в ней может содержаться гормон кортизол, который рассказывает об уровне стресса. У кита это все образует слои на пробке — новый кусочек серы с примесью разных гормонов прикрепляется ко вчерашней сере, и так каждый день. Поэтому пробка позволяет отследить, как менялся уровень стресса у кита: ушная сера превращается в химический слепок биографии кита.

«Нам надо было придумать, где достать ушную серу кита — ее же не продают в супермаркетах, — рассказывает Саша Усенко. — Мы звонили туда и сюда, и наконец ребята из Смитсоновского института сказали, что у них есть сера — они как раз собирались выбрасывать ее, потому что не знали, что с ней делать. Когда мы получили серу, мы еще полтора года в лаборатории разрабатывали метод для ее изучения, а потом долго искали деньги на исследования». 

Сначала Трамбл и Усенко изучали по ушным пробкам отдельных китов. Они убедились, что на уровень стресса млекопитающих влияют такие естественные факторы, как беременность или половое созревание. Их первые совместные работы доказывали, что в ушных пробках китов сохраняются данные не только о гормонах, но и о загрязняющих веществах, попадающих в океан, например, ртути.

Постепенно к ученым попадало все больше серных пробок, хранившихся в разных музеях. Последнее их исследование построено на ушных затычках двадцати китов, самый древний из которых родился 146 лет назад. Сравнение уровня кортизола показало: по этим пробкам можно измерить не только индивидуальный стресс каждого кита в отдельный момент времени, но и представить, как на китов в разное время влияла окружающая среда, в частности человеческая деятельность.

Исследования показали: на уровень стресса китов влияет не только то, что происходит с ними, но и то, что происходит с людьми. Например, Вторая мировая война

«Чем активнее охота на китов, чем шумнее воды, тем быстрее снижается популяция китов и тем выше уровень кортизола у китов», — объясняет Усенко. Исследователи обнаружили, что когда китобойный промысел достиг своего пика в 1960-х годах, общий уровень стресса изучаемых китов тоже резко повысился. Когда в 1970-е на китовую охоту наложили строгие ограничения, уровень кортизола в сере подопытных стал падать на 6,4% в год. 

В годы Второй мировой войны китов убивали меньше, но уровень кортизола в их ушной сере вырос на 10%. «Война была мировой — много флота задействовано, много бомб. Очень шумно. Киты слышат на расстоянии тысяч километров и чувствовали стресс, даже если находились далеко от боевых действий», — говорит ученый.

Новое открытие принесло двум ученым неожиданную славу — по крайней мере в их собственном университете. «Когда мы только начинали наши исследования шесть лет назад, люди говорили (пренебрежительно): „О, смотрите, команда „ушная сера кита“ идет“. Мы были фриками, — вспоминает Усенко. — Теперь же, когда наши исследования публикуют авторитетные журналы, говорят (восторженно): „О, смотрите, команда „ушная сера“!“ Теперь мы крутые, все хотят сидеть с нами за одним столом в столовой. Но я-то с первого дня знал, что у нас есть все составляющие для успеха: харизматичная мегафауна плюс гадкая сера равно классные открытия и популярность».