تحتوي جميع الحيتان على ثقب أو ثقبين فوق رؤوسهم. بدأ هذا العضو كميزة تشبه فتحة الأنف عند أطراف أنف الحيتان التي عاشت منذ ملايين السنين. بمرور الوقت ، تحركت تلك الخياشيم ببطء إلى الخلف إلى أعلى رأس الحوت. سمح هذا للحيوانات بالتنفس عن طريق قشط سطح الماء. كان العلماء يعتقدون أن هذا التغيير في الموقف ، بالإضافة إلى بعض التعديلات الأخرى ، قد تطورت لمنع مياه البحر من دخول المسالك التنفسية للحيتان. لكن لا أكثر.
الشرح:ما هو الحوت؟
أظهر فريق واحد فقط لأول مرة أن مياه البحر تدخل ثقوب نفث الحيتان.
هذا يتحدى ما اعتقد العلماء أنهم يعرفونه عن تشريح الثقوب والأنظمة التنفسية للحيتان. كما أنه يزيد المخاوف بشأن المخاطر التي قد يشكلها التلوث ، مثل انسكاب الزيت ، على الحيتان.
ماريا كلارا إيرزون مارتينز هي عالمة في مجال الثدييات البحرية. انضمت إلى هذا المشروع كطالب زائر في معهد وودز هول لعلوم المحيطات في ماساتشوستس. كجزء من عملها ، شاهدت مقاطع فيديو التقطتها طائرات بدون طيار تحلق فوق حيتان تطفو على السطح. كان بعضها حيتان شمال الأطلسي الصائبة ، والبعض الآخر من الحيتان الحدباء.
يوضح مارتينز:"لا يمكنك إخراج [الحيتان] من الماء". "يأتون ، ينزلون. وهذا كل ما نراه منهم ". وتضيف أن هذا ما يجعل الطائرات بدون طيار مفيدة للغاية. تسمح للأشخاص بمشاهدة الحيتان دون الاقتراب منها.
عملت مع عالم الأحياء مايكل مور في Woods Hole. لقد جمع مقاطع الفيديو لدراسة أخرى. أثناء مشاهدتهما ، لاحظ كيف غطت مياه البحر الثقوب المفتوحة. في حيرة ، شارك مقاطع الفيديو مع Martins.
قامت بتمشيط أشرطة الفيديو. على طول الطريق ، سجلت عندما تتنفس الحيتان وما إذا كانت مياه البحر تغطي ثقوبها. واحد من كل خمسة أضعاف ظهور الحيتان اليمنى على السطح للاستنشاق ، غطت مياه البحر فتحات النفخ المفتوحة. لكن في الحيتان الحدباء ، حدث هذا تسع مرات في كل 10 مرات. علاوة على ذلك ، غطس الحدباء تحت الماء وما زالت فتحات النفخ مفتوحة.
في البداية ، اعتقد مارتينز ، "هذا لا يمكن أن يكون صحيحًا". إذا كان هذا صحيحًا ، فسيكون أول دليل على دخول مياه البحر إلى فتحات النفخ. وهذا يعني أن الماء كان على الأرجح يدخل الجهاز التنفسي العلوي للحيتان. ولكن بعد الانتهاء من الفيديو ، لم يعد لديها أي شك.
شاركت هي وفريقها النتائج الجديدة التي توصلوا إليها في 29 مايو في علوم الثدييات البحرية.
ما هي الصفقة الكبيرة؟
يقلق مارتينز الآن من أن الحيتان الحدباء التي تستنشق مياه البحر بشكل روتيني قد تستوعب أيضًا ملوثات سامة ، مثل النفط. أثناء التسرب النفطي ، تطفو بقعة من الهيدروكربونات الزيتية السامة فوق الماء. عندما يبدأ بعضها في التبخر ، يمكن أن تبقى هذه الملوثات كبخار سام فوق الماء مباشرة.
يمكن أن يؤدي استنشاق الأبخرة السامة بعد الانسكاب إلى تسمم الثدييات البحرية. لكن تلك الأبخرة تنجرف بعيدًا في النهاية. هذا يترك وراءه أجزاء أكثر سمكًا وأقل تطايرًا من الزيت. وهي أيضًا يمكن أن تكون سامة جدًا وتطفو لفترة طويلة. قد تستنشق الحيتان القريبة ضربة مزدوجة:ليس فقط الأبخرة الزيتية ولكن أيضًا هذا الزيت العائم.
يعرف العلماء أن الزيت يمكن أن يسمم الحيتان. إنهم غير متأكدين بعد من المدى الذي قد ينتقل إليه هذا الزيت في مجاريهم التنفسية. لكن مارتينز يقول إن هناك سببًا يدعو للقلق لأنهم يعرفون الآن أن الحيتان يمكن أن تستنشق الزيت مع أي مياه بحر.
يمكن لنتائج هذه الدراسة أيضًا أن تفيد أبحاث الحيتان المستقبلية. يستخدم العلماء بانتظام طائرات بدون طيار أو أعمدة طويلة مجهزة بأطباق بتري لجمع عينات النفخ. هذا يسمح لهم بدراسة صحة الحوت. ولكن إذا استنشقت هذه الحيوانات مياه البحر ، فيمكنها أيضًا إخراجها ، مما قد يؤدي إلى تدمير العينات.
تقول جوستين هدسون:"هذا أمر مقلق بشكل خاص بالنسبة لبحثي". إنها عالمة من الثدييات البحرية. بينما كانت طالبة دراسات عليا ، حاولت دراسة الكورتيزول في حيتان بيلوغا في مانيتوبا ، كندا. الكورتيزول هو هرمون يرتفع عند الحيوانات المجهدة. تميل المستويات في عيناتها إلى الانخفاض. "لا يمكنني معرفة ما إذا كان ذلك بسبب مستوى إجهاد منخفض للحيوان الذي جمعته منه" ، كما تقول الآن ، "أو إذا كان ذلك بسبب تخفيف العينة بالكثير من مياه البحر الزائدة".
الشرح:ما هو الهرمون؟
يمكن أن يساعد قياس كمية مياه البحر الموجودة في زفير الحوت العلماء في توحيد بياناتهم. يمكن أن يجعل ذلك تحليل الضربة أكثر موثوقية.
أخذ العينات بالنفخ هو أداة جديدة نسبيًا. تقول فانيسا بيروتا إن النتائج التي توصل إليها فريق Martins هي خطوة نحو تحسين هذه الأداة. هي عالمة بحرية في جامعة ماكواري في سيدني ، أستراليا. كما أنها من أوائل من جمع عينات النفخ بطائرة بدون طيار.
تأمل مارتينز في الاستفادة من البحث الجديد لفريقها من خلال دراسة كيف ولماذا يحدث دخول مياه البحر وكيف يختلف باختلاف أنواع الحيتان.
