為何科學家要從死鯨身上挖耳屎?
2019年05月27日08:30

  說到耳屎,大多數人會皺起眉頭,從摳耳屎到扔進垃圾桶里動作一氣嗬成,可以說是不忍直視了。

但是近些年來,掏耳朵成為一種新風尚,比如↓↓:
但是近些年來,掏耳朵成為一種新風尚,比如↓↓:

(圖片來源:搜狐新聞)
(圖片來源:搜狐新聞)

  甚至也有人專門設計了黑色的棉簽,滿足部分人對於掏耳朵後的視覺享受↓↓:

(圖片來源:Veer圖庫)
(圖片來源:Veer圖庫)

  殊不知,有一群科學家也對摳耳屎充滿興趣,只不過他們摳耳屎的對象體型有些龐大——鯨。

(圖片來源:Veer圖庫)
(圖片來源:Veer圖庫)

  幾個世紀以來,世界各地的科學家樂此不疲,從死去的鯨魚中挖出一大堆耳屎,做各種各樣的研究,最後還會將沒用完的鯨魚耳屎收藏到博物館內(大院er內心OS:微臣告退…。)

史密森尼國家自然歷史博物館的鯨陳年老耳屎 (圖片來源:NBC NEWS)
史密森尼國家自然歷史博物館的鯨陳年老耳屎 (圖片來源:NBC NEWS)

  鯨的耳屎長什麼樣?

  由於鯨沒有手,也沒有棉球棒,所以由脂肪酸、醇類、膽固醇組成的耳屎在鯨魚的耳朵裡年複一年堆積起來,簡直是其生命曆程的寫照。從鯨挖出的耳屎最長超過50釐米,重達1公斤左右,這應該是地球上最大的耳屎了↓↓:

這條10英吋長的耳屎於2007年從一條擱淺的藍鯨中提取出來。
這條10英吋長的耳屎於2007年從一條擱淺的藍鯨中提取出來。

  耳屎是一層一層堆疊出來的,在上面可以看到堆疊的痕跡,這有點類似於年輪。耳屎主要由脂質和角質蛋白組成,由深色和淺色的層(生長層群)交替組成,大概每半年就疊出一個輪,相當於每半年給這些化學物質存一個檔。

耳屎的年輪 (圖片來源:twitter@Baylor)
耳屎的年輪 (圖片來源:twitter@Baylor)

  除了脂質和角蛋白,鯨的耳屎里還有各種其他物質,比如內源性的激素和來自外界的各種有機汙染物。

  鯨的耳屎可以看出什麼?

  前面說了耳屎具有年輪的作用,所以對於科學家來說,最直接的就是可以從鯨的耳屎里看出這隻鯨活了多久。

  比如下面這坨耳屎里有68個輪,也就是說有34歲左右。

這是一頭從上世紀90年代出生後活了34年的鯨 (圖片來源:參考文獻1)
這是一頭從上世紀90年代出生後活了34年的鯨 (圖片來源:參考文獻1)

  除了年齡之外,耳屎還能看出更多東西。

  科學家可以觀察耳屎每一個輪的激素和化學成分,來瞭解鯨在經曆性成熟、懷孕和分娩等重大生活事件時的情況,也可以用來研究鯨在一段時間內承受了多大的壓力。

  這就需要研究一個和壓力相關的激素了--皮質醇。皮質醇屬於腎上腺皮質激素中的糖皮質激素,由腎上腺分泌,在應付壓力中扮演重要角色,故又被稱為“壓力荷爾蒙”。

  和人類一樣,如果鯨受到了外界的壓力,比如航運、漁業、噪音以及汙染物,就會產生應激反應,然後皮質醇就會通過下丘腦 - 垂體 - 腎上腺軸而產生。

  科學家通過研究20頭鯨的耳屎,得到皮質醇的相關圖譜↓↓:

鯨魚皮質醇與捕鯨數量和海面溫度的關係 (圖片來源:參考文獻1)
鯨魚皮質醇與捕鯨數量和海面溫度的關係 (圖片來源:參考文獻1)

  從這個圖譜中,科學家發現從19世紀末到20世紀70年代,長鬚鯨、座頭鯨和藍鯨承受的壓力越來越大,這可能是由於商業捕鯨活動的緣故。

漁業船業對鯨魚的生活造成影響 (圖片來源:Veer圖庫)
漁業船業對鯨魚的生活造成影響 (圖片來源:Veer圖庫)

  對鯨造成壓力不止是捕鯨活動,還有戰爭。

  科學家發現,從1939年到1945年期間,鯨的皮質醇水平一直很高,但那時候捕鯨活動並不多。所以科學家推測是另一個壓力源導致了皮質醇分泌的增加:二戰。正是二戰期間的飛機、炸彈、船隻等發出的噪音,給海里的鯨魚造成了壓力。

  到了現代,則有了新的壓力源:溫室效應。科學家發現,從1990年到現在,隨著海洋溫度的上升,鯨的壓力水平也在上升。

  為什麼一定要選耳屎?

  如果想通過日常檢測獲取鯨皮質醇水平的長期數據非常困難,想要對單個鯨的一生進行追蹤並進行采樣是基本不可能的。

  當然有科學家通過鯨鬚來獲取相關數據。鯨鬚是用來過濾食物的,它包含了大約10年的皮質醇信息,但鯨往往可以活50到100年,所以如果想要從鯨鬚來瞭解,那也只能看到它們生活的一瞥。

  而層層疊疊的耳屎,提供的是鯨一生的數據,這也是為什麼選擇耳屎作為研究對象的原因。然而,提取這類信息並非易事。因為要逐層對耳屎進行分析,每分離一層就需要好幾天的精心工作。

研究人員在切鯨的耳屎 (圖片來源:twitter@sverrirdh)
研究人員在切鯨的耳屎 (圖片來源:twitter@sverrirdh)

  耳屎還能助聽?

  對於人類來說,耳屎的存在主要是為了防止灰塵和水進入我們的耳道,避免影響聽力,但是耳屎積累太多了也不是一件好事,因為耳屎太多會使對聲音形成阻礙,使得我們聽力變差。

  但鯨的耳垢起到了完全相反的作用,它幫助鯨擁有更好的聽力。

一隻雌性弓頭鯨的耳屎 提取於1964年 (圖片來源:NBC NEWS)
一隻雌性弓頭鯨的耳屎 提取於1964年 (圖片來源:NBC NEWS)

  鯨耳道內堆積起來的長長的耳屎,實際上是鯨的一種助聽器。根據科學家的研究,發現鯨的外耳道耳屎和海水的密度是差不多的,這也就是說聲音在進入耳道內的時候,通過的是同一種介質,聲音在同種介質內的傳播是不會有損耗的。

  聲音在不同介質之間傳播的效率會大大降低。如果鯨的耳朵空蕩蕩,聲音從水中進入密度完全不一樣的空氣中,相反還會對聲音的傳播形成阻礙。所以耳屎並沒有對聲音形成干擾,反而幫助了聲音進入耳朵。

  看了這麼多,大院er腦海中迴響起一首歌:如果你願意一層一層一層地剝開我的心~

  其實鯨的耳屎就像地質學的寶藏,層層疊疊地堆積在鯨耳朵裡,等著人類去發掘其中的秘密。

  來源:科學大院

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