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分析鲸鲨年龄 原子弹同位素如何解决生物学谜题?

2020-04-10 10:06:493165

来源:仪器网

  【仪器网 能源环境】在大多数人的观念中,野生动物一般都生活在远离人类的广袤草原、神秘的森林或者幽深的海底世界,远离人类,而且与我们极少接触。但在去年央视播出的纪录片《我们的动物邻居》中,镜头被聚焦到了生存在北京这个大城市中的野生动物身上,让我们在看到这些野生动物在并不理想的环境中挣扎求生的同时,也不得不思考更多野生动物的生存现状以及如何更好地去保护它们。
 
 
  鲸鲨属大洋性鱼类,体表有淡色的斑点和纵横交错的色带,状如棋盘,身体全长可达20米,是目前人类已知的体型大的鱼类。鲸鲨主要分布于热带以及温带海区,以大量浮游生物和小型鱼类为食。虽然在海洋中,这一生物几乎没有什么天敌,但在过去几十年中,由于人类的大量捕杀,鲸鲨的数量也在持续减少。
 
  通常情况下,对于动物保护而言,种群保护的价值一般要远大于个体保护。所以了解野生动物的生活习性、生存规律及寿命长短等,都能够为我们的保护工作提供更多的数据和信息。相对于陆生动物而言,要了解一些在深海中生存或者体型较大鱼类的生命规律要更加困难。但近日的一项研究显示,冷战时期的原子弹试验或许有助于我们更准确的分析鲸鲨的年龄。
 
  上世纪五六十年代,热核武器的地面测试使得大气中碳-14同位素的含量几乎增加了一倍,这些同位素也随着光合作用、食物链等进入了所有有机物体内。所以,通过测量组织样本中的碳-14水平,可以很好地反映特定时间点的大气水平。而且由于放射性同位素是以有规律的速率进行衰减,因此结合其他测年方法如年轮等,就能够分析出某种有机物的老化速度。
 
  据了解,碳-14是一种天然存在于大气中的放射性元素,是透过宇宙射线撞击空气中的氮十四原子所产生,其半衰期为5730年。碳-14可以与氧结合成二氧化碳被动植物吸收,并且能在机体内保持一定的水平。动植物死亡以后,就会停止吸收碳—14,同时组织内的碳—14会以5730年的半衰期开始衰变、消失。因此对于任何含碳物质,只要测定剩下的放射性碳—14含量,就可推断其年代。所以在考古学中,碳—14是用于测定古文物年代的有力工具。
 
  在此项研究之前,科学家们就发现随着年龄的增长,鲸鲨脊椎骨每年都会有一个生长环沉积,这为鲸鲨年龄的测定提供了更加准确的依据。研究人员分析了两只鲸鲨尸体的生长环,评估了整个鲸鲨体内的碳-14含量,清楚地了解到生长环的形成频率,通过比较椎骨内的碳同位素值和已知年龄的同位素基线年表,成功推断出一头鲸鲨的年龄为50岁。这一研究让我们初步了解到鲸鲨的年龄况状,未来或许有助于这一大型鱼类被列为濒危物种。
 
  与可治理的污染以及可改善的城市环境不同,物种是一种不可再生的资源,如果一旦灭绝,利用现有的科学技术是不可能将其复原的。所以为了避免这种状况的出现,我们更应该关注动物尤其是濒危野生动物的生存状况,善用已有的技术去分析、研究以及保护它们。

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