原始的全球定位系统——化石藤壶，帮助追踪古代鲸鱼的迁徙

鲸的藤壶排列在座头鲸鳍的边缘。(图片由蓝鲸观察组织提供)

藤壶,搭乘的座头鲸和灰色鲸不仅记录细节鲸鱼每年旅行期间,他们还保留这些信息后成为化石,帮助科学家重建鲸鱼的迁移人口数百万年过去,根据一项新的加州大学伯克利分校学习。

藤壶壳中的氧同位素比率会随着海洋环境的变化而变化，这使得科学家们能够绘制出宿主鲸的迁徙图，例如前往更温暖的繁殖地或更寒冷的觅食地。现在，由加州大学伯克利分校的博士生拉里·泰勒领导的海洋古生物学家们发现，即使藤本动物从鲸鱼身上掉下来，沉入海底，变成化石，它们仍然保留着这些信息

因此，化石藤壶的旅行可以作为遥远的过去鲸类活动的代表，就像更新世的GPS追踪器一样。

”更令人兴奋的一件事,在我看来,移民是我们发现在所有这些古老的人群,从三个不同的地点和时间,而且还从驼背和灰色鲸鱼血统,表明这些动物,生活在成千上万年前,都是进行迁移相似程度的现代鲸鱼,”泰勒说。

一个令人惊讶的发现是，巴拿马海岸至少27万年来一直是座头鲸不同亚种群的聚集地，今天依然如此。鲸鱼从遥远的南极洲和阿拉斯加湾来到巴拿马。

这些关于古代迁徙的信息将帮助科学家了解迁徙模式在过去300万到500万年里可能是如何影响鲸鱼的进化的，这些模式是如何随着气候变化而变化的，并有助于预测今天的鲸鱼将如何适应今天正在发生的快速气候变化。

这只鲸鱼藤壶化石是在巴拿马的一个古代聚集地出土的，那里生活着来自太平洋附近的鲸鱼亚群。(照片:拉里·泰勒)

他说:“我们想了解鲸鱼的迁徙行为是如何随着时间的推移而改变的，它们对以前的气候变化适应得有多快，看看这能否给我们一些线索，让我们知道它们可能会如何应对目前地球上’气候的变化。”“鲸鱼将如何应对这种情况，食物基地将如何转移，鲸鱼本身将如何应对?”

泰勒和他的同事们,资深作者Seth芬尼根,一个加州大学伯克利分校的副教授综合生物学、亚伦在巴拿马史密森热带研究所的’Dea阿和宾夕法尼亚州立大学大学的Timothy Bralower公园,本周将公布他们的研究结果在《美国国家科学院院刊》上。

骑着鲸鱼

藤壶是甲壳类动物，像螃蟹、龙虾和虾，它们一生都被困在一个地方，被包裹在一个坚硬的保护壳里，伸出腿去抓路过的食物。大多数会粘在岩石、船只或桩子上，但鲸的甲壳类动物会钻到鲸鱼的皮肤上。据估计，一些鲸鱼能携带多达1000磅的藤壶，当它们下潜时，这些藤壶是可见的。成群的藤壶被用来识别单个的鲸鱼。

鲸的藤壶留下的图案非常独特，可以用来识别单个的鲸鱼。(图片由蓝鲸观察组织提供)

奥狄亚说:“这给藤壶带来了几个好处:一个安全的表面可以生活，可以免费搭乘到世界上一些最富饶的水域，当鲸鱼聚集在一起交配时，还能有机会与其他藤壶见面。”

泰勒的技术之所以奏效，是因为不同种类的鲸鱼和藤壶搭在不同种类的鲸鱼身上，所以古生物学家可以知道，当他们发现一个藤壶化石时，它是和哪个种类的鲸鱼搭在一起的。通常情况下，藤壶在鲸鱼身上停留一到三年，直到它们掉下来或者被刷掉，通常是在鲸鱼的繁殖地。泰勒说，世界各地至少发现了24个鲸鱼藤壶化石组合。

这一新的发现意味着，在这些地点发现的藤壶化石可以说明座头鲸、灰鲸，或许还有其他长须鲸(有牙齿的鲸，如抹香鲸，并不拥有很多藤壶)的远古迁徙，可能会发现以前未曾被怀疑的进食和繁殖区域。

这项技术是基于对藤壶外壳碳酸钙或方解石中氧同位素的测量。氧18和氧16的比值随着温度的下降而上升。由于面对鲸鱼脱落的皮肤，藤壶每个月都要把外壳拉长几毫米，以保持与鲸鱼的连接，所以新外壳的组成反映了海洋温度和它形成的一般同位素组成。

泰勒在先前研究的基础上进一步证明，附着在现存灰鲸身上的藤壶可以记录它们迁徙时的化学特征。他证实，座头鲸barnacle (Coronula diadema)的同位素组成也在鲸每年迁徙的过程中追踪到今天的环境，显示出每月的变化。然后，他证明来自巴拿马和加利福尼亚海岸的藤壶化石也可以进行类似的分析，而且它们的同位素变化与今天的鲸类相似

一种来自巴拿马的鲸类藤壶化石，曾与座头鲸同行。(照片:拉里·泰勒)

泰勒说，这项技术对于研究史前座头鲸的种群尤其有价值，因为座头鲸过去和现在都比加州灰鲸更具有世界性，它们在太平洋和大西洋中游弋得很广。科学家们提出理论，鲸鱼的迁徙始于500万年前气候变化导致食物来源更加分散。现代太平洋鲸每年迁徙数万英里，到几个已知的进食区觅食，然后返回中美洲、南美洲或夏威夷附近的温暖水域繁殖。

芬尼根说:“我们计划将这一方法推后到更早的时代，并跨越不同的鲸鱼种群。”“我们希望通过分析藤壶壳的地球化学的其他方面，我们最终能够弄清楚不同的古代鲸鱼种群迁徙到了哪些地区。”

这项研究得到了美国国家科学基金会(EAR 1325683)、巴拿马国家调查系统(SENACYT)、古生物学会、美国地质学会、Sigma Xi和加州大学古生物博物馆的支持。

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