研究發現獨角鯨的螺旋狀獠牙可以揭示過去的環境狀況
大多數人都熟悉獨角鯨令人印象深刻的獨角獸般的獠牙（一種犬齒），它從雄性上顎的左側伸出。每年，和樹幹上的年輪一樣，獨角鯨的螺旋狀獠牙上都會增加一個新的生長層。這些單獨的生長層就像一個數據檔案，揭示了該動物吃了什麼，在哪裡吃的，讓人們看到在它漫長的一生中（長達50年），冰層和環境條件是如何變化的。
在這種動物的一生中，牙會越來越長，越來越厚。由於獠牙通過血液與身體其他部分相連，每一個新的生長層都記錄了它形成當年動物生理學的各個方面。
一個國際研究小組已經對來自格陵蘭島西北部的10只獨角鯨的牙的每一個生長層進行了研究。他們特別分析了汞以及碳和氮的穩定同位素，以提供有關鯨魚一生中每一年所吃的東西，以及冰層覆蓋和汞等潛在有毒化合物的影響如何隨著時間的推移而變化的信息。
研究人員對獨角鯨這顆令人印象深刻的獠牙的用途的看法並不完全一致。近年來的研究表明，這顆獠牙可能是在獨角鯨尋找食物時使用的。但據推測，雄性獨角鯨也會用這根長長的獠牙來討好雌性。而它確實令人印象深刻- 因為這根螺旋形的尖牙最高可以達到3米長。
研究人員現在已經證明，每一層的獠牙都能提供動物從出生到死亡的生活狀況的寶貴數據。
獨角鯨牙中的汞
北極頂級捕食者，如北極熊、白鯨和獨角鯨，面臨的最大威脅是氣候變化和動物消耗的汞量。
“你在食物鏈中的位置越高，一生中積累到你體內的汞就越多。重金屬和其他環境污染物會在食物鏈的每一個環節積累，所以如果你處於食物鏈的頂端，你最終在每一餐中消耗的汞最多。”加拿大麥吉爾大學自然資源系博士後研究員Jean-Pierre Desforges解釋說，他是這項研究的共同負責人。
體內重金屬含量升高具有毒性，會影響物種的認知功能、行為以及繁殖和抵禦感染的能力。
“這種方式的單一動物可以為50年的長期系列數據做出貢獻，這是獨一無二的。作為研究者，我們往往是通過長期的時間序列來了解生物群落的發展，而這樣一系列不間斷的數據是非常罕見的。在這裡，這些數據就是北極地區發展的一面鏡子。”丹麥奧胡斯大學生物科學系和北極研究中心的Rune Dietz教授告訴記者，他是這項研究的負責人。
2017年，聯合國通過了《水俁公約》，試圖限制全球汞污染。
在北極地區，過去30-40年的氣候變化導致海冰減少。許多物種在尋找食物時依靠冰層，例如北極熊，而其他物種則將冰層作為重要的繁殖地，例如海豹。對獨角鯨來說，冰層可以保護它們免受虎鯨等敵人的侵襲。
溫度的變化和海冰的覆蓋也會導致來自溫暖地區的新物種入侵這影響了整個北極的食物鏈，從而影響了各個物種的生活條件。
“我們已經能夠在獨角鯨的獠牙中追踪到這種發展。在每一層牙中，我們測量了汞的含量，就像我們測量碳和氮的穩定同位素–所謂的δ13C（δ13C）和δ15N（δ15N）一樣，”Rune Dietz說。
牙齒層中碳和氮同位素的組成可以讓我們了解每隻獨角鯨在實際牙齒層起源年份的飲食情況。或者說，獵物的食物含量有多高，以及動物生活在海洋的哪個地方。
δ15N值低，說明該動物在食物鏈中的位置有多高。δ13C值高，反映出獵物與周圍海冰緊密相連，而δ13C值低，則反映出獵物一直生活在開闊的海洋中。
北極頂級捕食者的條件變化
研究人員分析的獠牙長度為150至248厘米，包含1962年至2010年的數據。
“我們在格陵蘭島西北部的獨角鯨中發現的情況與整個北極地區更普遍的趨勢一致，在那里海冰正在減少，並改變了亞北極和北極魚類以及頂級捕食者的空間分佈。Jean -Pierre Desforges說：”現在最大的問題是，這些變化將如何影響未來幾年北極關鍵物種的健康和健康狀況。
對象牙的分析特別揭示了三件事：
直到1990年左右，獨角鯨的食物主要是與海冰有關的獵物，如大比目魚和北極鱈魚。在此期間，冰層覆蓋範圍很廣，但變化不一。
1990年後，格陵蘭島西北部的冰層覆蓋率逐年下降，獨角鯨的食物變成了以開闊海域的獵物為主，如卡氏魚和北極鱈魚。從1990年到2000年，由於新的獵物在食物鏈中的位置較低，獨角鯨也積累了相對少量的汞。
然而，從2000年左右開始，獨角鯨牙中的汞含量顯著增加，而食物項目卻沒有同時發生變化。研究人員還在過去幾十年裡測得其他北極動物體內的汞含量較高，他們認為這主要是由於東南亞地區燃煤產生的大量汞排放所致。汞含量上升的原因還可能是由於氣候變暖，北極地區的海冰狀況發生了變化，導致北極地區的環境汞循環發生了變化。
這一事態發展令Rune Dietz和Jean-Pierre Desforges擔憂。
“獨角鯨是受氣候變化影響最大的北極哺乳動物。同時，鯨魚缺乏消除環境污染物的生理特性。它們不像北極熊、海豹和海鳥那樣通過形成毛髮和羽毛來消除汞，就像它們的酶系統在分解有機污染物方面效率較低一樣。”Rune Dietz解釋說。
然而，這項研究背後的研究人員認為這是一個積極的信號，說明獨角鯨改變食物基礎的能力比以前認為的要強。
“通過我們的新發現，我們現在知道，在世界各地的博物館中發現的獨角鯨獠牙中有一個數據庫。通過對它們的分析，我們希望能夠深入了解獨角鯨在多年前不同地區和時期的食物策略。這將為我們提供一個堅實的基礎，以評估該物種如何應對它現在在北極遇到的變化的條件，”Rune Dietz說。
研究小組指出，其他類型的生物材料也在等待著寶貴的年代信息，例如來自其他物種的牙齒、毛髮、鯨須、鯨魚耳蠟塞、貝類的外殼和樹木的年輪。