Het zal je verbazen wat je allemaal kunt leren van het spuitgat van een walvis.
Wetenschappers doen al bijna tien jaar lang pogingen om gegevens te verzamelen via de uitademing van walvissen, oftewel de ‘pluim’. De vloeistoffen in die pluim bevatten belangrijke informatie over de geslachtsrijpheid van de walvis, een eventuele zwangerschap, de spijsvertering en het stressniveau.
Er bestaat al de mogelijkheid om de uitgeademde lucht van walvissen op te vangen, bijvoorbeeld door naast een walvis te gaan varen die aan de oppervlakte komt, met een lange stok een monster te nemen van de pluim en ervandoor te gaan voordat het dier verstoord wordt. En er zijn ook onderzoekers die successen boekten door drones met petrischaaltjes uit te rusten en zo monsters te verzamelen.
Maar nadat het is afgenomen, wordt het monster, en daarmee het wetenschappelijke nut, aangetast door zeewater.
Omdat walvissen aan het wateroppervlak uitademen, raakt het materiaal dat ze ‘uitblazen’ vermengd met water. Hierdoor worden de monsters verdund, wat hetzelfde effect geeft als een blaasapparaat dat wel alcohol kan detecteren, maar niet de concentratie kan bepalen.
Gelukkig is er nu een nieuwe manier om het belangrijke materiaal uit de pluim te destilleren, aldus een artikel over een nieuw onderzoek in Scientific Reports. De stof ureum wordt van nature aangemaakt bij de spijsvertering en wordt aangetroffen in bloed, urine en uitgeademde lucht. Door het ureumgehalte te bepalen, kunnen onderzoekers nu exact vaststellen in welke mate het pluimmonster is verdund.
Zo kan ureum worden gebruikt als een soort decoder waarmee onderzoekers de precieze waarden voor hormonen en andere belangrijke biomarkers kunnen meten.
“Dankzij deze tool kunnen we echt meer te weten komen,” stelt Elizabeth Burgess. Zij is associate scientist bij het Anderson Cabot Center for Ocean Life van het New England Aquarium en hoofdonderzoeker van de studiedie deze techniek beschrijft.
Noordkapers op de kust
Volgens Burgess hebben zij en haar medeauteurs de ontdekking van het belang van ureum volledig te danken aan noordkapers (Eubalena glacialis).
Ondanks het feit dat er minder dan 450 van deze bedreigde reuzen over zijn, vormen ze een van de meest bestudeerde walvissoorten op aarde. Wetenschappers houden nauwkeurige gegevens bij over elk exemplaar in de populatie, bijvoorbeeld over sekse, leeftijd, genetica en reproductieverleden.
Het onderzoeksteam maakte gebruik van al beschikbare informatie over de noordkapers om de hormoonspiegels in de spuitpluim te bepalen en deze te vergelijken met metingen die op andere manieren werden gedaan, zoals via monsters van uitwerpselen en bloed.
“We maken gebruik van de gegevens die langer dan veertig jaar zijn verzameld door het North Atlantic Right Whale Consortium, en die zijn opgeslagen door het New England Aquarium,” aldus Burgess.
Diane Gendron, een marien biologe verbonden aan het Mexicaanse Instituto Politécnico Nacional en pionier op het terrein van onderzoek naar walvispluimen, vindt de nieuwe studie “van groot belang voor het lange termijn onderzoek,” omdat het veel eenvoudiger is om monsters te nemen van pluimen dan van ontlasting.
Want het is natuurlijk lastig te zeggen wanneer een walvis naar de wc moet.
Door analyse van het ureum kunnen onderzoekers meer te weten komen over de fysiologie van de walvissen. Zo ontstaat er bijvoorbeeld meer kennis over de reactie van de dieren op stressoren zoals geluidsoverlast en verstrikking in vissersnetten, wat momenteel de belangrijkste doodsoorzaak is van noordkapers.
De wetenschappelijke doorbraak komt net op tijd voor deze walvissoort. Het is al bijna twee jaar geleden dat onderzoekers een nieuw kalfje in de populatie zagen. Er zijn deskundigen die vrezen dat de soort al over twintig jaar zal zijn uitgestorven.
De wondere wereld van walvissnot
Noordkapers zijn de meest bedreigde diersoort die baat kan hebben bij het verbeterde blaasapparaat, maar ze zijn zeker niet de enige soort waar dat voor geldt.
Masterstudent Justine Hudson van de Canadese University of Manitoba brengt haar dagen door met het onderzoeken van beloega-snot om het stressniveau in de populatie te bepalen.
“Dit nieuwe artikel is zeker van belang voor mijn onderzoek,’ vertelt Hudson. “Onze monsters bevatten veel water omdat we ze afnemen bij beloega's in het wild. Daardoor is het lastig om te bepalen hoeveel uitgeademde damp er in het monster zit.”
Net als bij de noordkapers is het de bedoeling om manieren te vinden om beloega's te bestuderen zonder ze schade toe te brengen.
“Wij doen ons onderzoek in het plaatsje Churchill in Manitoba. De bewoners hebben ons verzocht om de beloega's te bestuderen op een manier die zo min mogelijk invloed op de dieren heeft,” aldus Hudson.
“Bovendien is het voor onderzoek naar stress belangrijk om niet-invasieve onderzoeksmethoden te gebruiken, omdat veel van de eerdere methoden,” zoals het afnemen van bloed, “een stressreactie kunnen veroorzaken.”
Het is altijd opwindend om betrokken te zijn bij een nieuwe ontwikkeling, zegt Burgess. Maar als je helpt bij de ontwikkeling van een nieuwe techniek “die op nog onvoorziene manieren ook door andere walvisonderzoekers kan worden gebruikt, dan is dat helemaal een bijzondere sensatie.”
