分析鯨鯊年齡 原子彈同位素如何解決生物學謎題?

2020-12-12 儀器網86175

在大多數人的觀念中,野生動物一般都生活在遠離人類的廣袤草原、神秘的森林或者幽深的海底世界,遠離人類,而且與我們極少接觸。但在去年央視播出的紀錄片《我們的動物鄰居》中,鏡頭被聚焦到了生存在北京這個大城市中的野生動物身上,讓我們在看到這些野生動物在並不理想的環境中掙扎求生的同時,也不得不思考更多野生動物的生存現狀以及如何更好地去保護它們。

鯨鯊屬大洋性魚類,體表有淡色的斑點和縱橫交錯的色帶,狀如棋盤,身體全長可達20米,是目前人類已知的體型最大的魚類。鯨鯊主要分布於熱帶以及溫帶海區,以大量浮遊生物和小型魚類為食。雖然在海洋中,這一生物幾乎沒有什麼天敵,但在過去幾十年中,由於人類的大量捕殺,鯨鯊的數量也在持續減少。

通常情況下,對於動物保護而言,種群保護的價值一般要遠大於個體保護。所以了解野生動物的生活習性、生存規律及壽命長短等,都能夠為我們的保護工作提供更多的數據和信息。相對於陸生動物而言,要了解一些在深海中生存或者體型較大魚類的生命規律要更加困難。但近日的一項研究顯示,冷戰時期的原子彈試驗或許有助於我們更準確的分析鯨鯊的年齡。

上世紀五六十年代,熱核武器的地面測試使得大氣中碳-14同位素的含量幾乎增加了一倍,這些同位素也隨著光合作用、食物鏈等進入了所有有機物體內。所以,通過測量組織樣本中的碳-14水平,可以很好地反映特定時間點的大氣水平。而且由於放射性同位素是以有規律的速率進行衰減,因此結合其他測年方法如年輪等,就能夠分析出某種有機物的老化速度。

據了解,碳-14是一種天然存在於大氣中的放射性元素,是透過宇宙射線撞擊空氣中的氮十四原子所產生,其半衰期為5730年。碳-14可以與氧結合成二氧化碳被動植物吸收,並且能在機體內保持一定的水平。動植物死亡以後,就會停止吸收碳—14,同時組織內的碳—14會以5730年的半衰期開始衰變、消失。因此對於任何含碳物質,只要測定剩下的放射性碳—14含量,就可推斷其年代。所以在考古學中,碳—14是用於測定古文物年代的有力工具。

在此項研究之前,科學家們就發現隨著年齡的增長,鯨鯊脊椎骨每年都會有一個生長環沉積,這為鯨鯊年齡的測定提供了更加準確的依據。研究人員分析了兩隻鯨鯊屍體的生長環,評估了整個鯨鯊體內的碳-14含量,清楚地了解到生長環的形成頻率,通過比較椎骨內的碳同位素值和已知年齡的同位素基線年表,成功推斷出一頭鯨鯊的年齡為50歲。這一研究讓我們初步了解到鯨鯊的年齡況狀,未來或許有助於這一大型魚類被列為瀕危物種。

與可治理的汙染以及可改善的城市環境不同,物種是一種不可再生的資源,如果一旦滅絕,利用現有的科學技術是不可能將其復原的。所以為了避免這種狀況的出現,我們更應該關注動物尤其是瀕危野生動物的生存狀況,善用已有的技術去分析、研究以及保護它們。

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