Связанный контент
- Насколько велики были устрицы в Чесапике до колонизации?
Стивен Дарем игнорирует холодную воду, просачивающуюся в его походные ботинки, когда он заходит в мелкий, солоноватый ручей, протекающий через солончаки в Мэдисоне, Коннектикут. С каждым шагом раковины хрустят под его ногами, и он приговаривает еще несколько устриц к ранней смерти. Ниже этих жертв останки их предков погребены в грязи. Менее чем на метр вниз, им может быть несколько сотен лет - артефакты времени до современного ведения учета. Как и тысячи розеттских камней размером с мыльницу, раковины могут раскрыть подсказки о прошлом - если вы знаете, что ищете.
Дарем, с подстриженной бородой аспиранта и шляпкой из ресторана с морепродуктами, - новый вид сыщика. Он один из первых в мире студентов, прошедших обучение по консервационной палеобиологии, молодой области, которая применяет навыки палеонтолога к современным задачам консервации путем расшифровки останков животных и растений. Исследования, проведенные организацией «Охрана природы», показывают, что во всем мире популяция устриц за последние 130 лет сократилась на 85 процентов. Информация, которую Дарем может почерпнуть из старых восточных раковин устриц ( Crassostrea virginica ) в этом небольшом болоте - например, насколько солёной была вода, когда они жили, насколько большой и как быстро они росли, и насколько плотно они росли - могла бы предоставить ценный контекст для усилия по сохранению и восстановлению восточных устричных рифов сегодня. Но люди, ответственные за эти реставрационные работы, нуждаются в некотором убеждении.
Одним из первых шагов в лабораторном процессе Дарема является нанесение образцов на проволочную сетку для очистки. (Предоставлено Hakai / Джефф Гиллер) Ручей должен быть пустым, прежде чем Дарем сможет выкопать в богатую углеродом, пахнущую серой грязь и собрать свои образцы. Но в момент мертвого отлива вода все еще течет вокруг его лодыжек. Дарем без устали продолжает выполнять свою другую задачу: срывать живых устриц с поверхности русла ручья для сравнения. У него много старинных мидий, ожидающих его в своей лаборатории, в пяти часах езды.
За последние несколько лет Дарем вместе со своим доктором PhD Грегори Дитлом раскопали тысячи раковин восточных устриц в Луизиане, Каролине и Коннектикуте. В его офисе в Палеонтологическом научно-исследовательском институте Корнелльского университета в Итаке, Нью-Йорк, они сложены на полках и в ящиках, некоторые все еще покрыты болотной грязью и обернуты в пластиковые мешки для сбора, другие очищены, отсортированы, аккуратно маркированы, и в штучной упаковке. Самые маленькие раковины имеют длину всего несколько миллиметров; самые большие длиннее, чем iPhone. Снаряды различаются по возрасту; некоторые из них относительно молоды в возрасте от нескольких десятилетий до веков, например, из ручья в Коннектикуте, в то время как его самые старые раковины датируются сотнями тысяч лет до плейстоцена. Эти старые раковины даже не из современных болот: Дарем и Дитл обнаруживают их обнаженными вдоль стен каналов, в местах, где когда-то болота когда-то существовали в глубине материка, когда уровень океана был выше. Они часто находят эти старые раковины неповрежденными, с обеими половинками в вертикальном положении, какими они были бы, когда устрицы были живы, до того, как болотный ил похоронил их тысячелетия назад.
Стивен Дарем измеряет раковину устрицы из Южной Каролины в своей лаборатории в Итаке, Нью-Йорк. (Предоставлено Hakai / Джефф Гиллер) В лаборатории в холле своего кабинета, через несколько дней после возвращения из Коннектикута, Дарем снимает с себя образцы в возрасте 350 000 лет с площадки в Южной Каролине, снаряды которой выложены на проволочной сетке над раковиной. После того, как он вычистил каждый упакованный образец, он прочесывает коллекцию и объединяет отдельные раковины устриц в пары, как древняя мозаика. «Та-да», - говорит он, держа в руках сет. С обеими половинками он может быть уверен, что он измеряет в натуральную величину устрицу и что она жила около места сбора и не была просто омыта там волнами или приливными потоками.
Оттуда Дарем начинает превращать старый карбонат кальция в достоверные данные. Он выбирает несколько оболочек для анализа, распиливает их пополам, а затем срезает поверхности разреза лазером для измерения соотношений элементов, таких как магний, кальций и барий. Соотношение магния и кальция изменяется с температурой, поэтому он может определить продолжительность жизни устрицы, посмотрев, сколько жарких и холодных сезонов она пережила. А соотношения бария и кальция в материале оболочки незначительно варьируются в зависимости от местной солености, что указывает на то, насколько соленой была вода в то время, когда жила устрица.
В детрите даже есть информация, что он смывает ракушки. Когда он отмахивается от кусков скорлупы, сложенных на проволочной сетке, они звенят, как разбитое стекло. Он выбирает невероятно маленькую раковину улитки, не намного больше, чем заусенец. « Boonea impressiona », - заявляет он, - устричный паразит. Его присутствие и присутствие в образце других не устричных раковин - все из видов, которые все еще живы сегодня, - показывает больше об окружающей среде, из которой появились устрицы. Например, Boonea живет в более узком диапазоне солености чем восточная устрица, таким образом, древний образец предоставляет дополнительное доказательство того, насколько соленой была вода все эти годы назад в месте в Южной Каролине, откуда эта особая партия раковин.
В своей лаборатории Стивен Дарем использует алмазную пилу, чтобы разрезать раковину устрицы. (Предоставлено Hakai / Джефф Гиллер) Палеобиология охраны природы может предоставить удивительно полную картину того, как устрицы или другие организмы жили задолго до того, как люди появились на сцене. «Мы можем сказать менеджерам, как выглядели популяции устриц в прошлом», - говорит Дарем. Теперь возникает вопрос: «Что они хотят знать?»
По горячим следам этого вопроса возникает вопрос о том, как ввести информацию в обращение. Область природоохранной палеобиологии впервые была названа в 2002 году, хотя ученые применяли ее методы уже несколько десятилетий; В 2009 году Дитл помог организовать презентации об этом на собрании Геологического общества Америки. Новая область теперь может похвастаться членами в Северной и Южной Америке, Европе и Австралии. И объем работ выходит за пределы устриц: палеобиологи по сохранению использовали пыльцу и следы семян, чтобы определить, были ли некоторые растения Галапагосских островов изначально родными или инвазивными, например, и они изучили ископаемые кораллы, чтобы показать изменения в распределении в ответ на крупномасштабные изменения климата. Тем не менее, многие менеджеры по реставрации до сих пор не знают о данной области или скептически относятся к ней.
Многие «заинтригованы, но слегка подозрительны» по поводу палеобиологических данных, говорит Роуэн Локвуд, профессор геологии и палеобиолог по консервации в Колледже Уильяма и Мэри в Вирджинии. «Это новый источник данных для них, и я не думаю, что они полностью убеждены». Это мнение было отражено в результатах опроса, проведенного около 100 человек, работающего над восстановлением устриц в Соединенных Штатах, и опубликованного Дарем и Дитл в прошлом году.
Другие виды, найденные среди старых раковин устриц, такие как Boonea impressa, предоставляют более подробную информацию о прошлом: например, соленость воды в то время, когда жили устрицы. (Предоставлено Hakai / Джефф Гиллер) Некоторые считают, что секреты древних ракушек имеют ограниченную ценность для планирования усилий по восстановлению сегодня. «За последние 200 лет было много изменений в устричных рифах», - говорит Филин цу Эрмгассен, которая изучает морские экосистемные услуги в Кембриджском университете. «Игнорировать этот факт было бы крайне наивно». По ее словам, важнее понимать текущие условия.
Дарем и Дитл утверждают, что ученые-реставраторы должны просто включать палеобиологические данные в свои уравнения - наряду с текущими условиями. Одна из сильных сторон их информации заключается в том, что она может помочь избежать ловушки «смещения базовых уровней». Это идея о том, что мир в течение нашей жизни или в совсем недавнем прошлом является нашей моделью - или базовой линией - для того, как мир должен смотреть, даже если этот мир уже сильно деградировал.
«Если вы ставите цели, основываясь на чем-то, что уже полностью деградировало, вы, возможно, много недооцениваете», - говорит Дитл. Ни он, ни даже самые оптимистичные реставраторы устриц не ожидают, что береговая линия будет выглядеть так, как она была до того, как промышленный сбор урожая и развитие прибрежных районов уничтожили население. Тем не менее, этот тип исторических данных может помочь обеспечить, чтобы цели восстановления были соответственно амбициозными и хорошо соответствовали условиям окружающей среды. «Может быть, вы могли бы восстановить его, чтобы стать лучше, но вы понятия не имеете, потому что ваша мера успеха смотрит на риф, который деградировал в течение столетия».
До сих пор палеобиология охраны природы имела по крайней мере один успех на устрицах. На площадке около Эверглейдс во Флориде менеджеры по восстановлению использовали палеобиологические данные, собранные в 2007 и 2008 годах, чтобы помочь установить цели восстановления рифа и выяснить, как восстановить поток пресной воды таким образом, чтобы это было наиболее полезно для устриц. Эти данные, объясняет Асуани Волети, который принимал участие в проекте и в настоящее время является профессором морской науки, специализирующимся на биологии моллюсков и восстановлении среды обитания в Университете Северной Каролины в Уилмингтоне, также показали, что устрицы никогда не присутствовали в определенных заливах, поэтому попытка «восстановить» их в этих областях может оказаться бесполезной.
Обрезанный край раковины устрицы можно оценить по различным элементам, таким как магний и кальций; отношения могут указать, сколько лет жила устрица. (Предоставлено Hakai / Джефф Гиллер) Снаряды из Южной Каролины, которые Дарем моет и сортирует в своей лаборатории, относятся к периоду между ледниковыми периодами, когда мир был в среднем примерно на 1-2 ° C теплее, чем сегодня. Это означает, что раковины также могут быть прокси для того, как будут выглядеть устрицы в ближайшем будущем. Пока что его данные свидетельствуют о том, что устрицы в более теплом климате меньше и короче. Это может быть важной информацией для менеджеров по восстановлению, поскольку цели восстановления могут включать в себя устричную биомассу и показатели возраста.
Палеобиологические данные могут также помочь рассказать мощную историю о том, что было потеряно, что может обеспечить местную поддержку для проектов восстановления. Люди вряд ли будут бороться за что-то, если они не знают, что это существует. Но покажите кому-нибудь доказательства того, что они потеряли, говорит Дитл, и, возможно, они скажут: «Я что-то потерял. Может быть, мы должны получить это обратно.
В своей тесной подвальной лаборатории Дарем зажимает другую раковину на подвижную руку и включает алмазную пилу. Лезвие визжит, как ржавый глушитель, скребущий по бетону, медленно отрывая сотни тысяч лет истории.
Как только разрез закончен, он поднимает раковину и исследует необработанный край с множеством возможных вариантов.
Читайте больше историй о прибрежных науках на hakaimagazine.com.
