在奧勒岡州立大學海洋哺乳動物研究所，保育生物學家 Kathleen Hunt 在她的新實驗室裡，開始設置離心機、分光光度計、將樣本磨成粉末的鑽孔機以及進行生化分析的儀器。但她最珍貴的收藏品，則被包裹在橘色的氣泡紙中。
她拿出長達 2 公尺、由角蛋白構成、看起來像嵌在指甲裡的馬毛的鯨鬚板時，回憶起 2013 年首次嘗試採集其荷爾蒙樣本的笨拙經歷。每隔幾公分，都能看到她鑽孔留下的 5 公分長痕跡，這些痕跡沿著似乎代表生長線的紋理延伸。「當時我們取了大量的粉末，因為我們認為我們需要那麼多。」她解釋道。
這塊板子是鯨鬚，又稱鯨骨，北美露脊鯨（Eubalaena glacialis）和其他十幾種鯨魚用它來過濾浮游生物、磷蝦及其他食物。每塊鯨鬚的長度可從 0.5 到 2.5 公尺不等，鯨魚的上顎兩側各懸掛著數百塊鯨鬚。這些板片持續生長，最底部的舊材料會被磨掉，對於北美露脊鯨而言，它們可以記錄長達約十年的生命史：一個標記著繁殖、壓力水平和環境的時間戳記。
對於許多物種，這些生理訊號可以透過血液樣本輕鬆測量。但鯨魚是地球上最難以捉摸的生物之一，其血液樣本幾乎不可能採集。Hunt 和其他研究人員對鯨鬚的研究，為我們打開了一扇了解這些動物內在生活的窗戶，並推動了野生動物內分泌學的發展，該領域旨在尋找荷爾蒙、飲食和環境污染物如何影響牠們繁殖能力和整體福祉的線索。近年來，她和其他研究人員已將研究範圍擴展到其他非傳統樣本類型，例如象牙、牙齒、鬍鬚和骨骼。
「我再也無法用同樣的眼光看待動物了。」她說。例如，當別人看到長頸鹿時，Hunt 會關注牠的尾毛，或好奇牠的角或蹄能代表牠一生中的多少時間。
這些科學家的發現顛覆了對懷孕期長度和繁殖地位置的估計。他們還透過分析檔案樣本，記錄了壓力隨時間的變化。對於像白鯨（Delphinapterus leucas）和獨角鯨（Monodon monoceros）這樣在快速變化的北極地區的物種，「感覺就像在瘋狂衝刺以獲取基礎數據，」加拿大漁業和海洋部的生物學家 Justine Hudson 說。
海洋哺乳動物曾是地球上最難以接觸的物種之一。Hunt 表示，現在鯨魚「突然成為我們能獲得最佳連續、長期、縱向數據的哺乳動物」。科學家們才剛開始破解密碼，有望揭示種群動態和物種的韌性。
Hunt 在職業生涯早期，自稱為「糞便專家」。對於大象和熊等掙扎求生的大型動物種群，荷爾蒙提供了一個研究繁殖和壓力的絕佳視角，而採集樣本最簡單的方法就是分析糞便。
但當 Hunt 在 1999 年開始與鯨魚打交道時，情況發生了轉變。這些巨大的遷徙生物繁殖週期緩慢，性成熟期長，這加劇了追蹤其種群動態的難度。
有些物種，包括北美露脊鯨，是地球上瀕危程度最高的哺乳動物之一，也是最神秘的。「至今，我們仍然不知道大多數北美露脊鯨一年中的大部分時間去向何處。牠們只是消失了，」Hunt 說。但在 1990 年代，科學家們對牠們的種群數量有很好的掌握，並看到牠們的數量已經停滯不前。面對日益增加的船隻碰撞和漁具纏繞，鯨魚的繁殖時間越來越長。Hunt 想要尋找壓力的證據。她從糞便開始，但很快意識到她需要一些能反映前一天荷爾蒙反應以外的資訊。「我需要一種研究累積壓力的方法，而無需給動物造成壓力。」她說。
在 2000 年代初期，研究人員意識到他們可以在一系列動物組織中檢測到荷爾蒙，包括由角蛋白構成的毛皮、羽毛和烏龜的爪子。Hunt 想知道鯨鬚是否也能保留一些化學線索。
Hunt 處理每塊鯨鬚的第一步是鑽取樣本——理想情況是從其長度的每一公分處取樣——進行氮和碳的穩定同位素總體分析，這反映了覓食、棲息地和遷徙。Hunt 解釋說，不同的獵物具有特徵性的碳-13 與碳-12 和氮-15 與氮-14 的同位素比率。透過質譜儀量化，穩定同位素 12C 和 14N 使她能夠區分季節性覓食週期，並創建一個時間戳記來疊加荷爾蒙數據。例如，一隻動物的鯨鬚中有 9.5 個同位素週期，代表牠生命中幾乎最後十年的時間。「直到我們拿到同位素數據後，我們才能理解荷爾蒙的意義，」Hunt 說。
將樣本放入酒精中，搖晃並離心後，Hunt 和她的同事們已經從鯨鬚中提取了十多種性類固醇荷爾蒙，包括皮質醇、雌激素、孕酮和睾酮，以及兩種甲狀腺荷爾蒙，所有這些都使用一種稱為 ELISA 的生化測試進行測量。這種方法適用於當代和檔案樣本。「即使鯨鬚在室溫下保存了 20 年，角蛋白也能安全地保存類固醇，」馬薩諸塞州波士頓新英格蘭水族館安德森·卡伯特海洋生命中心的研究員 Danielle Dillon 說，她也研究鯨鬚。
但為了理解數據，研究人員還需要個別的生命史資訊，例如已知的幼鯨出生或受傷記錄。大約在 2014 年，Hunt 告訴她當時在新英格蘭水族館的老闆，她正在尋找有過去十年可靠目擊記錄的雌鯨的鯨鬚樣本。令她驚訝的是，他伸手到門後，拉下一塊鯨鬚。這塊鯨鬚來自一隻名叫 Stumpy 的鯨魚，牠在 2004 年被船隻撞擊後，在臨近繁殖地時懷孕死亡。鯨魚目擊記錄顯示這是牠的第六次懷孕。
2016 年，Hunt 发表了她稱之為「我職業生涯中最偉大的尤里卡時刻」。她證明了兩隻已故的懷孕弓鯨（Balaena mysticetus）—— Stumpy 和 Staccato —— 的孕酮（一種懷孕荷爾蒙）水平，比未懷孕的雌鯨或雄鯨高出幾個數量級¹。Hunt 還重建了 Stumpy 的壓力荷爾蒙皮質醇水平在未懷孕的年份意外升高，這很不尋常。她回憶說，她認為「這將是讓我們能夠觀察鯨魚過去」並記錄牠最近一兩年生命的方法。「我腦海中浮現出一幅圖表，描繪了 150 年來人類對鯨魚種群的不同影響，」她說。「我一直在追逐那個數字，而且我認為我們即將繪製出那個確切的圖表。」
Hunt 的大部分研究都是描述性的，依賴於她獲得的少數帶有相關繁殖數據的樣本。儘管如此，它也開啟了一個廣闊的研究領域。「我們非常努力地盡快發表盡可能多的驗證論文，部分原因是我覺得時間緊迫，我們不能在接下來的 50 年裡無所事事，」她說。在她的尤里卡時刻之後，Hunt 產生了一個嚴峻的認識。「需要十年時間來驗證和證明這種方法確實能告訴我們真實的東西。所以，我只是埋頭苦幹，」她說。「我們需要讓這些方法奏效，以便我們現在就能幫助鯨魚。」到目前為止，Hunt co-authored 了約 30 篇關於鯨鬚荷爾蒙的論文中的 26 篇，並且知道還有約 15 篇正在準備中。
鯨魚的懷孕是驗證最容易的生理壓力形式之一，因為對於幾種鯨魚物種，有針對個體動物的幼鯨目擊記錄。但對鯨鬚荷爾蒙的研究也促使海洋生物學家重新思考他們對懷孕期的了解。2023 年，新英格蘭水族館的研究科學家 Nadine Lysiak 利用鯨鬚分析，提出弓鯨的懷孕期可能不到兩年——幾乎是過去認為的兩倍²。Hunt 2025 年對四隻南方露脊鯨（Eubalaena australis）個體的研究發現，該物種的懷孕期為 20-25 個月³。
Dillon 也分析了約 20 塊北美露脊鯨的鯨鬚。隨著她和同事們擴展數據集以涵蓋更長的時間段，他們開始編目顯示北美露脊鯨懷孕失敗的荷爾蒙模式。「我們開始在較新的鯨鬚樣本中看到一些模式，表明雌鯨的懷孕失敗次數遠比我們想像的要多。」
北美露脊鯨雄鯨的睾酮週期在壓力後也會急劇下降。利用鯨鬚，Hunt 發現一隻雄鯨在纏繞後幾乎跳過了一個繁殖季節。她還發現證據表明，過去認為直到 20 歲才性成熟的弓鯨，實際上更早開始產生睾酮。
在華盛頓特區史密森尼博物館的檔案樣本中，對壓力荷爾蒙皮質酮的分析揭示了另一個壓力源：捕鯨。1946 年，第二次世界大戰後國際捕鯨活動恢復，這與壓力荷爾蒙的上升相關。Hunt 說，如果更多數據證實這一點，「這將是一個令人大開眼界的例子，說明人類的影響可能比生態的影響更強大。」
