Vähem vaalu, rohkem krilli? Antarktika merepõhja DNA seab lihtsa loogika kahtluse alla

Kui krilli söövaid vaalu jääb vähemaks, peaks pisikestel vähkidel paremini minema: vähem kiskjaid tähendab ju väiksemat ohtu nahka pistetud saada. Antarktika merepõhja talletunud DNA jutustab aga keerulisema loo. Aegadel, mil vaalu oli rohkem, oli setetes tugevam ka mitme veest toitu püüdva loomarühma DNA-signaal. Nende hulka kuulusid krillid ise.

See tõstatab küsimuse, kas vaalad on oma saakloomadele midagi enamat kui oht. Hiiglaslikud sööjad võivad aidata ka nende toidulauda katta, sest vaalade väljaheited viivad mere pinnakihtidesse tagasi toitaineid. Kui vaalad kaovad, võib koos nendega nõrgeneda protsess, mis toetab kogu toiduvõrku.

Luke E. Holmani ja kolleegide uuring annab sellele seletusele tuge, kuid ei tõesta seda. Vaalade võimalik väetajaroll pole uus mõte; siin lisandub sellele enam kui kahe sajandi pikkune sette-DNA võrdlus. Töö ilmus 2. novembril bioRxivis eelretsenseerimata eeltrükina, mistõttu tuleb tulemusi käsitleda esialgsetena.

Merepõhja arhiiv ulatub vaatluste algusest kaugemale

Suur osa mereelustiku muutustest võis toimuda juba enne süstemaatiliste vaatluste algust. Selle varasema maailma jälgi otsisid teadlased Antarktika poolsaare lääneküljelt võetud viiest settepuursüdamikust.

Mereorganismidest jääb keskkonda DNA-fragmente, millest osa talletub põhjasetetesse. Töörühm analüüsis 124 setteproovi, mis hõlmasid ligikaudu ajavahemikku 1763–2019. Nii said teadlased võrrelda hiljutisi kooslusi ajaga enne tööstuslikku vaalapüüki Antarktika vetes.

Vanemates settekihtides püsis koosluste DNA-pilt suhteliselt stabiilsena. Umbes 1900. aastast hakkas see kiiremini muutuma ning viimastel kümnenditel erines ajaloolisest seisust üha rohkem. See polnud siiski lihtne lugu elu vaesumisest: mõnes proovivõtukohas kasvas tuvastatud perekondade arv, teises kahanes. Kõige selgemalt muutus see, millised organismid kooslusse kuulusid.

Merepõhja arhiivil on ka piirangud. DNA-signaal ei ole loomade loendus ning meetod tuvastab eri organismirühmi erineva edukusega. Kõige vanemate kihtide vanused on omakorda ligikaudsed, sest need arvutati settimiskiiruse põhjal.

Sööja võib aidata kasvatada oma saagi toitu

Teadlased kõrvutasid sette-DNA andmeid kliimanäitajate, merejää ning nelja kütitud vaalaliigi modelleeritud biomassiga ehk kogumassiga. Mudeli järgi oli nende biomass Lõuna-Jäämeres 1979. aastaks umbes 47 korda väiksem kui enne 1900. aastat.

See hinnang puudutas kogu Lõuna-Jäämerd, mitte vaalade tegelikku hulka iga setteproovi võtmise paigas. Mõjutegurite võrdluseks kasutati 87 proovi, mille kohta olid olemas kõik vajalikud keskkonnaandmed.

Kuus tugevaimat positiivset seost vaalade biomassiga ilmnesid veesambast toitu püüdvatel loomarühmadel. Nende seas olid krillid, meduusid ja salbid — läbipaistvad tünnikujulised loomad, kes filtreerivad veest toiduosakesi. Just veest toituvate rühmade eristumine teeb tulemuse huvitavaks.

Võimaliku seletuse keskmes on vaalade väljaheited. Nendega jõuavad toitained tagasi mere pinnakihtidesse, kus mikroskoopilised vetikad saavad neid kasvuks kasutada. Need vetikad moodustavad omakorda toiduvõrgu aluse, millest sõltuvad krillid ja paljud teised organismid.

Kui vaalade kadumisega väheneb toitainete tagasivool pinnakihtidesse, ei pruugi väiksem söömissurve saakloomadele loodetud eelist anda. Toitu võib lihtsalt vähemaks jääda.

Uuring seda mehhanismi otseselt ei mõõtnud. Autorid pakuvad seda DNA-andmetega sobiva seletusena, kuid kõik leiud ei mahu sellesse pilti probleemideta. Peamiselt ränivetikatest koosneva rühma DNA suhteline osakaal oli vaalade biomassiga hoopis negatiivses seoses. Samuti on katsetega veel vähe kontrollitud, kuidas vetikad vaaladelt pärinevat rauda kasutavad.

Vaalad naasevad muutunud merre

Kliimanäitajad seostusid mitmekesisemate muutustega, mis kulgesid eri loomarühmades ka vastassuunaliselt. Analüüsis suudeti kliima ja vaalade biomassiga seotud statistilisi jälgi eristada, kuid kumbki selgitas eraldi vaid väikest osa koosluste varieerumisest.

Suurem roll oli proovivõtukohtade erinevustel ning suur osa muutlikkusest jäi selgitamata. Arvesse võtmata võisid jääda näiteks hülgeküttimise ja krillipüügi mõjud. Ka vaalapüügi ning kliimamuutuste tagajärjed võivad omavahel põimuda, mistõttu ei saa täheldatud muutusi kirjutada ühe põhjuse arvele.

Sette-DNA väärtus on võimalus näha kaugemale ajast, mil inimesed merd järjepidevalt mõõtma hakkasid. See aitab küsida, kas praegu tavapärasena näiv kooslus on tegelikult juba suure muutuse tulemus.

Kas vaalade taastumine võiks taastada ka osa nende kunagisest rollist toiduvõrgus, jääb esialgu lahtiseks. Vaalad ei naase samasse merre, kust nad kunagi välja püüti, vaid muutuva kliima ja merejääga keskkonda.