Nordatlantiske hvaler aldersbestemmes med kulstof 14 Udgivet 27.11.2024
Ny model baseret på kulstof 14 gør det muligt at aldersbestemme nordatlantiske hvaler
I dette studie brugte forskere fra Grønlands Naturinstitut samt Århus og Københavns universitet tre stødtænder og otte små tænder, som var blevet samlet ind i Qaanaaq, Uummannaq og Niaqornat i årene 1984-2008 og aldersbestemte dem med kulstof 14 (Fig. 2).
-Vi talte vækstlagene og fik således en idé om, hvor mange vækstlag der var i de tre stødtænder. Dog kan det være svært at aldersbestemme korrekt ved at tælle lag i store, gamle tænder, da lagene ofte er svære at skelne fra hinanden, og de lag, der er dannet sidst i hvalens liv, er ofte meget tynde. Desuden kan spidsen af tanden være knækket, hvorved vækstlag er mistet. Vi sammenlignede derfor vores tællinger med en ofte anvendt metode til datering af biologisk materiale, nemlig kulstof 14 (¹⁴C). Herved kunne vi anslå alderen på de tre stødtænder, og vi fik samtidig bekræftet, at kun ét vækstlag afsættes årligt i narhvalstødtænderne. Ved hjælp af ¹⁴C-metoden udnyttede vi, hvorledes den såkaldte bombe-puls ¹⁴C har udviklet sig over tid, forklarer Eva Garde, forsker på Grønlands Naturinstitut.
Testforsøg med nukleare bomber i 1950’erne skabte en pludselig og massiv forøgelse af ¹⁴C i atmosfæren, som hurtigt blev optaget i alt levende væv over hele kloden, både på land og i havet. Herved skabtes der en naturlig ¹⁴C-dateringsmarkør, som senere er blevet brugt til aldersbestemmelse af biologisk væv.
-Ved at udtage prøver til ¹⁴C-analyse fra vækstlagene langs de tre stødtænder, samt fra spidsen og enden af de små tænder, kunne vi se, hvordan ¹⁴C er blevet indlejret i narhvaltænderne over tid. Og vi kunne samtidigt vise, at ¹⁴C indlejres i narhvaltænder med stort set den samme kurve som hos andre arter – dog vil der altid være noget biologisk variation. Vi brugte også allerede publicerede og offentligt tilgængelige ¹⁴C-data fra hvidhval[1], pukkelhval[2] og finhval[3] samt vores egne ¹⁴C-data fra narhval til at konstruere en matematisk model for ¹⁴C i biologisk væv hos nordatlantiske hvaler (Figur 3, se også Garde et al. 2024), forklarer Eva Garde fra Grønlands Naturinstitut.
Dette studie har således bidraget til yderligere viden om narhvalens levealder, og hvordan ¹⁴C indlejres i tænder fra et arktisk havpattedyr. Vores ¹⁴C-model kan fremover bruges til datering af både museums- eller feltprøver fra narhvaler og andre nordatlantiske marine dyr.
Fakta:
Narhvalens stødtand kan blive op til tre meter lang og er en unik konstruktion i dyreriget. Stødtanden, som vokser igennem hvalens liv, findes næsten altid hos hannerne, mens en lille andel (1,5 %[4]) af hunnerne også har den lange tand. Væksten af tanden kan sammenlignes med træstammens vækst, hvor der lagres vækstlag, som kan tælles og bruges til aldersbestemmelse. Udover stødtanden har narhval-hannen en lille tand, som bliver inde i kraniet, og hunnerne har to små tænder gemt i kraniet (Figur 1). Når stødtanden vokser, bryder den ud gennem den unge narhvals øvre venstre læbe og udvikler sig til en langstrakt struktur, som består af vækstlag af tandmaterialet dentin samt en ydre belægning af et andet tandmateriale kaldet cementum.
Artiklen kan findes her
Eva Gardea, Susanne Ditlevsenb, Jesper Olsenc, Mads Peter Heide-Jørgensena. 2024. A radiocarbon bomb pulse model for estimating the age of North Atlantic cetaceans. Biology Letters https://doi.org/10.1098/rsbl.2024.0350.
aGrønlands Naturinstitut. bInstitut for Matematiske Fag, Københavns Universitet. cAarhus AMS Centre, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet.
[1] Stewart R.E.A, Campana S.E., Jones C.M., and Stewart B.E. 2006. Bomb radiocarbon dating calibrates beluga (Delphinapterus leucas) age estimates. Canadian Journal of Zoology 84, 1840–1852. (https://doi.org/10.1139/z06-182)
[2] Boye T.K., Garde E., Nielsen J., Hedeholm R., Olsen J., and Simon M. 2020. Estimating the Age of West Greenland Humpback Whales Through Aspartic Acid Racemization and Eye Lens Bomb Radiocarbon Methods. Frontiers in Marine Science. Vol. 6. (https://doi.org/10.3389/fmars.2019.00811).
[3] Campana et al. 2024. Campana SE, Vala FS, Már, SG. 2024. Bomb radiocarbon determines absolute age of adult fin whales, and validates use of earplug growth bands for age determination. Front. Mar. Sci. 11.
(https://doi.org/10.3389/fmars.2024.1327752).
[4] Garde, E. and Heide-Jørgensen, M.P. 2022. Tusk anomalies in narwhals (Monodon monoceros) from
Greenland. Polar Research 41 (8343): http://dx.doi.org/10.33265/polar.v41.8343.
Figur 1. A. Skematisk tegning af narhvalkranie med tænder fra Home 1813 . 1. Narhvalkranie set fra undersiden med en stødtand og en lille tand. 2. Narhvalkranie set fra undersiden med to små tænder. 3. En lille gennemskåret tand med årlige vækstlag. 4. Underkæbe uden tænder. 5. Stødtand skåret over på langs. B. Foto af narhval med åben mund.
Figur 2. A. Kort over Grønland, der viser, hvor narhvaltænderne er indsamlet. B. Illustration af en narhvalhan med stødtand og en narhvalhun uden tand. C. Fotos viser fra øverst til nederst: Narhvalkranie med stødtand fra Qaanaaq (Inglefield Bredning); lille halveret narhvaltand; stykke af narhvalstødtand, hvor pilen viser vækstlagene i tanden.
Figur 3. Kulstof 14-værdier (14C, pMC=Percent Modern Carbon) plottet for det år, den enkelte prøve er taget. Narhval: n=46, gul ruder; hvidhval: n=68, grøn firkant; pukkelhval: n=12, blå trekant; finhval: n=96, lilla cirkel. Den mørkerøde linje viser modellen fittet til 14C-værdierne for alle fire hvalarter. Det mørke og lyse område omkring kurven viser henholdsvis 95% og 80% konfidensintervallerne. Den sorte kurve viser en model for kulstof 14-bombepulsen i havet til sammenligning . De skraverede linjer markerer bombepulsens opstart i 1958 og en grænse på 95 pMC til at adskille vækstlag anlagt før (<95 pMC) og efter (>95 pMC) bombepulsen.
