Rowan Lockwood sta estraendo perle di dati da ostriche morte da tempo.

Lockwood, un professore nel Dipartimento di Geologia di William &Mary, ha messo insieme queste perle di dati per creare una serie di suggerimenti per il re-oyster dell'odierna Chesapeake Bay. Ha discusso le sue scoperte a Boston il 17 febbraio all'incontro annuale dell'American Association for the Advancement of Science, la più grande società scientifica generale del mondo.

La presentazione, "Ostriche passate e presenti, e il futuro della baia di Chesapeake, " ha attinto allo studio di più di 4, 000 ostriche fossili vissute tra 80, 000 e 500, 000 anni fa. Il lavoro è un esempio di una sottodisciplina emergente nota come paleontologia della conservazione.

"La paleontologia della conservazione è come la biologia della conservazione, solo con roba vecchia, " ha spiegato Lockwood. "L'idea è di usare i reperti fossili, la documentazione archeologica, forse anche la documentazione storica, per aiutarci a ripristinare la biodiversità, per capire perché alcuni organismi e popolazioni sono attualmente in difficoltà".

In situazioni come il restauro di ostriche nella baia di Chesapeake, è necessario un approccio di paleontologia della conservazione per stabilire una vera linea di base per il ripristino di un ecosistema. Lockwood ha affermato che la maggior parte dei gestori ecologici stabilisce linee di base basate su come appariva il Chesapeake 100 o 200 anni fa.

Una linea di base migliore

"Come paleontologo, è troppo giovane per me, " ha detto. "Voglio capire com'era la Baia prima che gli umani iniziassero ad avere un impatto, forse 10, 000 anni fa. Voglio guardare indietro e vedere come hanno funzionato gli ecosistemi per migliaia e decine di migliaia di anni. E voglio vedere come l'ecosistema ha risposto in modo naturale a cose come il cambiamento climatico e l'innalzamento del livello del mare".

Lockwood offre alcune prove tangibili di come fosse un Chesapeake preistorico. Mostra uno dei suoi esemplari, un'enorme ostrica vecchia di mezzo milione di anni, detto, "Potrebbe fungere da fermaporta."

Ostriche di tali dimensioni erano la regola, non l'eccezione, nella preistorica Chesapeake, e Lockwood dice che i suoi studi mostrano che la baia era piena di ostriche così gigantesche. Un approccio di conservazione-paleontologia fornisce il contesto necessario per comprendere il vero ecosistema di base, lei spiegò.

"Viviamo nei tempi moderni, e siamo intrappolati nella mentalità di pensare che ciò che vediamo oggi sia naturale, quando in realtà gli uomini stanno influenzando la terra ormai da migliaia di anni, " Lockwood ha detto. "Un manager della baia di Chesapeake non ha mai visto una barriera corallina sana di ostriche. Non hanno mai visto niente di simile a una barriera corallina naturale. L'unico modo per capire come dovrebbero funzionare le ostriche è tornare indietro nel tempo".

La "macchina del tempo" paleontologica di conservazione di Lockwood rivela più di un gran numero di grandi ostriche. Lavorando con un gruppo di ricercatori universitari William &Mary, ha utilizzato una serie di tecniche di laboratorio per estrarre una serie di dati interessanti sulle antiche ostriche del Chesapeake. Imparano per quanto tempo ogni ostrica ha vissuto attraverso un processo noto come sclercronologia. Segare i gusci fossili a metà consente ai ricercatori di contare le bande di crescita, proprio come gli anelli degli alberi. Ma le bande di crescita grigie e bianche nei gusci di ostriche sono più complesse degli anelli degli alberi.

"Non basta contare le bande, perché le ostriche smettono di crescere quando fa freddo, " Lockwood ha detto. "In alcuni luoghi smettono di crescere quando fa troppo caldo. In alcuni posti smettono di crescere quando ricevono troppa acqua fresca".

Come invecchiare un'ostrica invecchiata?

Lockwood ha portato alcune ostriche al laboratorio del collaboratore Fred Andrus, un geoarcheologo presso l'Università dell'Alabama. Andrus aveva una strumentazione che le permetteva di perforare le bande di crescita bianche e grigie, prelevare campioni.

"Posso mettere quei campioni in uno spettrometro di massa, e questo mi permette di misurare gli isotopi dell'ossigeno. Quegli isotopi dell'ossigeno mi permettono di ricostruire la temperatura nel tempo, " ha spiegato. "Quindi posso dirti quanto erano freddi gli inverni e quanto calde le estati erano 400, 000 anni fa."

Lockwood ha scoperto che la dimensione delle sue antiche ostriche è esclusivamente una funzione di una lunga vita; il tasso di crescita non è diverso dalle ostriche dell'odierna Chesapeake. Il suo studio include una gamma di fossili di ostriche dal Delaware fino alla Carolina del Nord.

Ha detto che un'ostrica moderna nella baia vive cinque o sei anni, in media, prima di essere raccolto o morire di malattia. A confronto, i suoi esemplari fossili di Chesapeake Bay hanno vissuto vite particolarmente lunghe. "Stiamo parlando di 30, 35 anni, " ha detto. "Questi sono grandi, suonando le ostriche della nonna."

Non ci sono grandi, suonando le ostriche del nonno. Le ostriche sono ermafroditi sequenziali, ha spiegato:Tutti sono nati maschi, quindi cambia sesso man mano che crescono fino a una certa dimensione. Lockwood ha sottolineato che la dimensione individuale delle ostriche ha enormi implicazioni per la conservazione.

"Perché, se sei un'ostrica, più grande sei, più figli hai, " ha detto. "Man mano che queste cose crescono di dimensioni, e crescere in età, stanno avendo sempre più figli."

Lockwood ha aggiunto che la ricerca contemporanea sulle ostriche, compresi gli studi fatti dalla facoltà della William &Mary's School of Marine Science al VIMS, suggeriscono che le ostriche più grandi stanno sviluppando un certo grado di tolleranza a MSX e Dermo, malattie che hanno ucciso molte ostriche autoctone nel Chesapeake. Ulteriori prove mostrano che alcune popolazioni di ostriche stanno evolvendo la tolleranza alle malattie attraverso la selezione naturale.

Lockwood ha detto al suo pubblico AAAS che ciò di cui la baia di Chesapeake ha bisogno sono scogliere ricoperte da queste vecchie ostriche femmine, filtrando felicemente l'acqua e producendo un sacco di larve di ostriche. Riconosce che non è realistico pensare che la Baia riacquisterà mai la sua popolazione di ostriche preistoriche, ma le prove puntano nella stessa direzione:se vuoi aumentare la popolazione di ostriche del Chesapeake, l'ostrica più grande è l'ostrica migliore.

Ostriche da riproduzione più vecchie

Ha offerto una serie di raccomandazioni per migliorare lo stock di ostriche del Chesapeake aumentando le dimensioni delle singole ostriche. La pesca delle ostriche prende di mira gli esemplari più grandi, che secondo Lockwood sono proprio i frutti di mare fertili che un ambientalista vorrebbe proteggere.

Un'idea è quella di istituire regolamenti di dimensione massima o limite di slot progettati per preservare le grandi allevatrici. Lockwood ha osservato che tali regole sarebbero efficaci se i molluschi vengono raccolti a mano con la bassa marea, meno nelle aree in cui vengono utilizzati il ​​dragaggio e altre attività di pesca su larga scala.

Gli attuali regolamenti sulla pesca hanno un limite di taglia minima, proteggere le ostriche più giovani. Lockwood suggerisce che i limiti massimi o di slot potrebbero essere parte di un ripensamento dei regolamenti e di altre azioni di conservazione per incoraggiare la protezione delle ostriche della nonna riproduttiva.

"Quando si guarda a dove spendiamo i nostri dollari per la conservazione delle ostriche di Chesapeake Bay, spendiamo tutto nelle loro prime fasi della vita, " ha detto. "Abbiamo messo un sacco di conchiglie sul fondo della baia, sperando che la larva si stabilisca lì. Alleviamo anche larve in laboratorio, poi rilasciali nella Baia."

Degne in quanto tali iniziative incentrate sullo spat sono, Lockwood sottolinea che le probabilità di sopravvivenza di una qualsiasi larva di ostrica sono vicine a una su 10, 000, nelle migliori condizioni.

"Quindi preferiresti mettere i tuoi soldi nella sopravvivenza di uno su 10, 000, o preferisci mettere i tuoi soldi nella conservazione del più grande, ostrica più anziana che ha già vissuto 10 anni e che si è già guadagnata il suo posto nella sopravvivenza del più forte?", ha chiesto.

Lockwood ha suggerito di aumentare il numero e le dimensioni dei santuari di ostriche nella baia. Consiglia anche l'ubicazione di santuari e siti di reimpianto per quanto riguarda l'innalzamento previsto del livello del mare.

conserve di ostriche, divieto di raccolta, non solo consentirebbe ai residenti di crescere al massimo del loro potenziale, ma potrebbe anche aiutare a mitigare gli effetti delle due malattie che affliggono le ostriche autoctone nel Chesapeake.

"Se guardi nelle aree della baia dove le persone non pescano, di solito perché sono aree in cui i carichi inquinanti sono troppo alti perché le ostriche possano essere mangiate, abbiamo ostriche davvero grandi, " ha detto. "E stanno iniziando a sviluppare la tolleranza alle malattie".

Ha detto che la tolleranza alla malattia è il risultato della selezione naturale. Ci si potrebbe aspettare che le ostriche in terreni protetti crescano non solo fino alle dimensioni di una nonna, ma anche di trasmettere alla loro moltitudine di figli alcuni di quei geni che trasmettono la tolleranza alle malattie.

Lockwood ha sottolineato che c'è stato un grande successo nelle strategie di "protezione dell'adulto" applicate ad altre specie. Ha citato l'esempio delle tartarughe marine, dove le popolazioni si sono riprese più rapidamente quando le strategie di conservazione sono state spostate dall'attenzione ai siti di nidificazione e agli eventi di schiusa alla protezione degli adulti dal bracconaggio e dagli attacchi delle barche.

"Ma le ostriche di Chesapeake Bay fanno parte di un sistema molto più complesso, " ha detto. "Ci sono così tante variabili in gioco qui, compresi gli aspetti socio-culturali. Ma da un punto di vista puramente ecologico, Direi che non stiamo facendo un ottimo lavoro. Le ostriche stanno davvero lottando, e mi piacerebbe vederci spostare i nostri finanziamenti in approcci che quantitativamente sembrano produrre molto più successo".

Lockwood è uno dei due ricercatori William &Mary che hanno presentato il lavoro al meeting AAAS. L'altra è Anne Charity Hudley, che ha parlato su "Ideologia linguistica dell'educatore sull'inglese afroamericano in contesti STEM" in una sessione del 19 febbraio.

La presentazione di Lockwood faceva parte di un panel di tre scienziati. La sessione è stata organizzata dall'alunna di William &Mary Susan Kidwell '76, che Lockwood ha descritto come "uno dei più importanti paleontologi del mondo" e un pioniere dei concetti di paleontologia della conservazione. Il terzo membro della giuria è Jacquelyn Gill dell'Università del Maine.

Lo staff della conferenza AAAS ha mostrato un grande entusiasmo per la presentazione di Lockwood. È stata descritta in un podcast e le è stato chiesto di tenere una presentazione dello spettacolo teatrale "Vongole e catastrofi" ai Family Science Days, il programma di sensibilizzazione del fine settimana che fa parte dell'incontro AAAS.