香江

同学们,你们有挖耳屎的习惯吗?挖出耳屎后有没有思考过这个问题:耳屎是怎幺形成的呢?

耳屎在医学上叫耵聍,由耳道内皮肤腺体分泌的液体与灰尘、皮屑混合形成。它能润滑耳道,防止耳道干燥发痒;阻止异物直接进入耳道,刺激耳膜,有一定的抗菌作用。虽然耳屎每天都在产生,但其实大部分会通过咀嚼运动和体位改变等,在不知不觉中排出来。有趣的是,科学家也对挖耳屎感兴趣,只不过对象是世界上一种体形庞大的海洋生物——鲸鱼。

探索生命奥秘

科学家指出,靠日常检测的方法难以获取鲸皮质醇水平的长期数据,无法对单个鲸鱼的一生进行追踪并采样。因此,有人会尝试通过鲸须来获取相关数据。鲸鱼用鲸须过滤食物,鲸须中包含了大约10年的皮质醇信息。但是,鲸鱼寿命很长,通过鲸须只能了解到它们生命中的一个阶段,很不完整。

鲸鱼主要分为须鲸和齿鲸两个种类,自然环境下一般可以活50~100年。须鲸的种类较少,但体形巨大,目前已知最小的种类体长也超过6米,世界上最大的动物蓝鲸也属于须鲸。齿鲸的体形差异比较大,最小的种类体长仅有30厘米左右,最大的抹香鲸体长在20米以上。鲸鱼由于经济价值高而受到猎捕,许多鲸类已濒临灭绝。

体积庞大、长寿和前肢特化成鳍状这3大特征,决定了鲸鱼一生中会在耳朵里层层叠叠地堆积很多耳屎。这些排泄物隐藏着巨量的信息,提供了它们一生的数据,是生命历程的写照,就像地质学的宝藏,等着人类去发掘其中的秘密。然而,提取这类信息并不容易,需要对耳屎进行逐层分析,每分离一层就需要好几天的精心工作。几个世纪以来,科学家从死去的鲸鱼中挖出许多耳屎条,收藏到博物馆内进行各种各样的研究。迄今为止,最长的鲸鱼耳屎条超过50厘米,重达1千克。在渥太华的加拿大自然博物馆,藏有4000个耳屎条。在美国史密森尼国家自然历史博物馆,陈列着一条2007年从一头搁浅的蓝鲸耳朵中提取出来的耳屎条,长25.4厘米。

人类耳屎可以防止灰尘和水进入耳道,避免影响听力。不过,耳屎积累太多会对声音形成阻碍,使得听力变差。但对于鲸鱼来说,耳道内堆积起来的长长耳屎起到的作用完全相反,能帮助它们拥有更好的听力。科学家发现,鲸鱼的外耳道耳屎的密度和海水差不多。也就是说,声音在进入耳道内的时候通过的是同一种介质。声音在不同介质之间传播的效率会大大降低,但在同种介质内的传播不会有损耗。如果鲸鱼的耳朵里空荡荡的,声音从水中进入密度完全不一样的空气中,会对声音的传播形成阻碍。所以,耳屎不但没有造成干扰,反而让声音直接进入鲸鱼的耳朵。

获取未知信息

鲸鱼的耳屎主要由脂肪酸、醇类和胆固醇组成,另外还有各种其他物质,比如内源性的激素和来自外界的各种有机污染物,最终硬化为锥形的异物,看起来就像是山羊角或是蜡烛。长须鲸的耳屎比蓝鲸的更坚韧;弓头鲸的则比较柔软,近似液体;塞鲸的耳屎又黑又脆。鲸鱼的耳屎在耳朵里年复一年一层一层堆叠出来,由于夏季大量进食,冬季迁徙,耳屎会呈现深浅的变化,由深色和浅色的生长层群交替组成,大概每半年就叠出一个轮,相当于每半年给这些化学物质存一个档。

切开鲸鱼的锥形耳屎条,可以发现内部的带状交替变化。这点和树木的年轮很相似,树木内的细胞和导管每年重复一次由大到小、材质由松到密的变化,从而形成了色泽、质地不同的一圈圈环纹。在锯开的树木横断面上,长着一圈一圈的印痕,数一数大树横断面上有多少个圈,就能知道这棵树生长了多少年。科学家可以通过统计耳屎中带状的变化来估算鲸鱼的年龄,判断其活了多久。例如,鲸鱼的耳屎里有68个轮,就说明它有34岁左右。耳屎是鲸鱼的化学传记,甚至可以分析出在每个带状层形成时鲸鱼体内的物质摄入情况。

耳屎不但显示出鲸鱼的年龄,而且能通过研究每一个轮的激素和化学成分,了解它们在经历性成熟、怀孕和分娩等重大生活事件时的情况。鲸鱼的耳屎不仅揭示了生命历程,也反映了它们生活年代的海洋历史,其中包括捕杀威胁、温度变化和污染物情况等。来自美国贝勒大学的研究团队在测定压力激素在每个个体生命周期中的变化后,以耳屎中的最低水平为参照,把获取的数据整理成了一份跨度146年的鲸鱼压力编年表。科学家表示,即使现在所有关于捕鲸的记录都被抹去,依然可以通过耳屎中的压力激素水平来重建捕鲸规模的历史变化。

皮质醇属于肾上腺皮质激素中的糖皮质激素,由肾上腺分泌。它在应付压力中发挥着重要作用,叫作“压力荷尔蒙”。和人类一样,鲸鱼在航运、渔业、噪声以及污染物等外界的压力下产生应激反应,皮质醇会通过下丘脑-垂体-肾上腺轴而产生。科学家注意到,1939—1945年,捕鲸活动并不多,然而鲸鱼的皮质醇水平一直很高。经过研究,科学家发现导致鲸鱼皮质醇分泌增加的另一个压力源是第二次世界大战,飞机、炸弹、船只等发出的噪声给海洋里的鲸鱼造成了压力。而现在温室效应成了新的压力源,从1990年起,随着海洋温度的上升,鲸鱼的压力水平也在上升。在这份跨度146年的编年表里,鲸鱼的皮质醇水平在21世纪初出现了飙升,几乎达到了历史最高水平。