Гербарий водорослей викторианской эпохи позволил ученым заглянуть в историю морей

В свой первый рабочий день в качестве директора аквариума Монтерей-Бей в Калифорнии (США) внимание Кайла Ван Хоутана привлек гигантский синий шкафчик. Что в нем было такого удивительного? Шкафчик выглядел так, будто его никто не открывал годами. Но надпись на этикетке заинтриговала Кайла: одно слово "гербарий" заставило учащенно биться сердце научного директора.

Открытие

Кайл Ван Хоутан открыл шкафчик и обнаружил сотни сложенных стопкой конвертов из манильской бумаги. В каждом конверте находилось по одной веточке водорослей, каждая из которых была хорошо высушена, отжата и сохранена на белой бумаге.

Благодаря данной коллекции было задокументировано происхождение каждой водоросли с описанием в мельчайших деталях: все это было сделано аккуратным почерком. Ван Хоутан и его коллега, Эмили Миллер, воодушевились находкой: она побудила их к тому, чтобы заняться необычным исследованием.

Размышления

"В то время как различные высокотехнологичные подводные дроны и датчики, находящиеся в океане, могут задокументировать настоящее и планировать будущее, у нас все еще есть большая слепая зона, когда дело доходит до того, какой был мир в прошлом.

Исследования состояния океана начались примерно 80 лет назад: кому-то этот период может показаться достаточным для качественной оценки водной поверхности, однако нам нужно гораздо больше данных, чтобы проанализировать то, насколько жизнеспособным и безопасным был океан раньше", - говорит Ван Хоутан.

Кэти Миллер делится: "Нам часто звонят люди и говорят: «Я нашел огромный гербарий водорослей на нашем чердаке, он вам нужен?». И я всегда говорю: «Да», потому что там мы можем найти настоящие сокровища»".

Начало деятельности

Практика высушивать и сохранять водоросли восходит к шведскому естествоиспытателю 18-го века Карлу Линнею, основавшему современную биологическую систематику, ставшую популярной во время всеобщего ажиотажа к науке и истории в викторианской Британии. Это были дни, когда ученые-любители путешествовали по миру со своими записными книжками в руках.

Более того, в те времена для представителей прекрасного пола считалось социально приемлемым заниматься водорослями. И королева Виктория, и Джордж Элиот (английская писательница) в свое время обладали личной коллекцией засушенных морских водорослей.

Сами коллекции могут быть весьма изысканными, и это неудивительно. «Люди тратят много времени на то, чтобы сохранять водоросли, используя пинцет и отделяя каждую красивую веточку, - говорит Миллер. - Эти растения похожи на кружево, расстеленное на бумаге».

Расширение

К 1870-м годам данное увлечение стало одним из самых интересных и среди жителей Калифорнии: выяснилось, что территория побережья является раем для водорослей. Помимо привычных водорослей, в этом регионе обитает около 800 различных других видов. Это и морской салат⁠, и саргассум (называемый морским виноградом), и сотни других представителей группы. Многие находки в то время впервые были идентифицированы для науки водолазами-любителями. Коллекции викторианской эпохи - это настоящие произведения искусства, с фиолетовыми, красными, коричневыми и зелеными водорослями, расположенными в привлекательных узорах на прочной белой карточке и подписанными плавно тушью.

Тем не менее водоросли в шкафчике аквариума Монтерей-Бэй были представителями довольно непримечательного (на первый взгляд) гелидиума. Данный тип водорослей (образцы могут достигать размера 2–40 см) цветет вдоль западного побережья и варьируется от желтых комков до пурпурных коралловых вееров. Как и всем водорослям, гелидиуму для роста нужен азот, и ученые задумались над тем, возможно ли проанализировать образцы азота на протяжении десятилетий, чтобы увидеть, как они менялись с течением времени.

Исследования

Лаборатория, которой руководит Ван Хоутан, извлекает исторические данные об океане из тканей давно умерших морских животных: хотя ученые не занимаются активным исследованием образцов естествознания, люди то и дело присылают пожертвования: изогнутый клык косатки, гигантский панцирь моллюска из южной части Тихого океана, кость внутреннего уха кита - все это может поведать, каким был морской мир раньше.

Однако образцы водорослей датируются только 1980-ми годами, поэтому научный директор связался с учреждениями по всему побережью Калифорнии и спросил, обладают ли они более древними коллекции водорослей. Кэти Миллер, директор одного из научных учреждений, была одной из тех, кто откликнулся: покопавшись в своей коллекции, она пожертвовала ткани восьми образцов гелидиума (возраст самого древнего из них - 142 года).

После анализа растений команда Ocean Memory Lab обнаружила, что колебания изотопов азота соответствуют историческому циклу апвеллинга (подъем глубинных вод) в Калифорнии. Эти мощные океанические течения влияют на все находящееся в океане: будь то стаи раб или смена течений, колеблющихся между более холодной и более теплой фазами.

Миллер понял, что, если бы ученые ранее знали, что цикл восходящих течений можно измерить с помощью морских водорослей, они могли бы предотвратить некоторые из крупных катастроф: к примеру, крах индустрии ловли сардин в 1940-х годах. Ранее ученые полагали, что чрезмерный вылов рыбы привел к краху этих рыб в регионе. Теперь они считают, что факторы окружающей среды тоже сыграли свою роль.

Итог

Это открытие стало большим достижением лаборатории: мало кто ожидал, что хрупкие, прессованные, 142-летние водоросли могут рассказать такую ​​живую историю о водах, в которых они жили. "Нам нужен этот взгляд в прошлое: морские водоросли, которых мы считаем хрупкими и липкими, на самом деле хранят историю в своих тканях", - поделилась Эмили Миллер.

Как мы увидели, исследование помогло определить истинную причину исчезновения рыбы. Это нельзя было объяснить чрезмерным выловом, скорее, в дело вмешались другие факторы, например, антропогенные климатические нарушения или резкое изменение в температуре воды побережья.

Для Ван Хоутана данное исследование представляет собой еще один шаг вперед в процессе использования сохраненных морских существ для попытки заглянуть в историю океана, чего нельзя сделать с помощью датчиков или высокотехнологического оборудования.