Αναδημιουργώντας το εκπληκτικό ταξίδι της ζωής ενός μάλλινου μαμούθ ηλικίας 17.000 ετών στην Αρκτική

Μια διεθνής ερευνητική ομάδα παρακολούθησε το εκπληκτικό ταξίδι ζωής ενός μάλλινου μαμούθ στην Αρκτική, το οποίο κάλυψε αρκετά τοπία της Αλάσκας σε 28 χρόνια για να κυκλώσει τη Γη σχεδόν δύο φορές.

Οι επιστήμονες συνέλεξαν πρωτοφανείς λεπτομέρειες της ζωής του αναλύοντας ένα απολίθωμα ηλικίας 17.000 ετών από το Μουσείο του Πανεπιστημίου της Αλάσκας στο Βορρά. Δημιουργώντας και μελετώντας ισοτοπικά δεδομένα στον χαυλιόδοντα του μαμούθ, μπόρεσαν να ταιριάξουν τις κινήσεις και τη διατροφή του με ισοτοπικούς χάρτες της περιοχής.

Λίγες λεπτομέρειες είναι γνωστές για τη ζωή και τις κινήσεις των μάλλινων μαμούθ, και η μελέτη παρέχει τα πρώτα στοιχεία ότι ταξίδεψαν σε μεγάλες αποστάσεις. Το περίγραμμα της ζωής του μαμούθ περιγράφεται αναλυτικά στο νέο τεύχος του περιοδικού ΕπιστήμεςΕ

Άποψη του χωρισμού χαυλιόδοντων μαμούθ στην εγκατάσταση σταθερών ισοτόπων της Αλάσκα στο Πανεπιστήμιο της Αλάσκας Fairbanks. Η Karen Spaleta, αναπληρώτρια διευθύντρια της εγκατάστασης, φέρνει ένα κομμάτι χαυλιόδοντα -μαμούθ για ανάλυση υποβάθρου. Πηγή εικόνας: JR Ancheta, University of Alaska Fairbanks

«Δεν είναι σαφές εάν επρόκειτο για εποχιακό μεταναστευτικό, αλλά κάλυπτε ορισμένες σοβαρές πτυχές», δήλωσε ο ερευνητής του Πανεπιστημίου της Αλάσκας Fairbanks Matthew Waller, ανώτερος συγγραφέας και συν-συγγραφέας έρευνας. «Πήγε σε πολλά μέρη της Αλάσκα κάποια στιγμή κατά τη διάρκεια της ζωής της, κάτι που είναι αρκετά εκπληκτικό όταν αναλογιστεί κανείς το μέγεθος αυτής της περιοχής».

Ερευνητές στη Σταθερή Ισοτόπια στην Αλάσκα, όπου τρέχει ο Waller, έκοψαν τον σκύλο μήκους 6 ποδιών κατά μήκος και δημιούργησαν περίπου 400.000 μικροσκοπικά σημεία δεδομένων χρησιμοποιώντας λέιζερ και άλλες τεχνικές.

Λεπτομερείς αναλύσεις ισοτόπων που έκαναν είναι δυνατές λόγω του τρόπου που μεγάλωσαν οι χαυλιόδοντες -μαμούθ. Τα μαμούθ έχουν προσθέσει σταθερά νέα στρώματα σε καθημερινή βάση σε όλη τους τη ζωή. Όταν οι χαυλιόδοντες κόπηκαν κατά μήκος για δειγματοληψία, αυτές οι ζώνες ανάπτυξης έμοιαζαν με στοιβαγμένα χωνάκια παγωτού, παρέχοντας μια χρονολογική καταγραφή ολόκληρης της ζωής ενός μαμούθ.

“Από τη στιγμή που γεννήθηκαν μέχρι την ημέρα που πέθαναν, έχουν ένα ημερολόγιο και είναι γραμμένο στους κυνόδοντές τους”, δήλωσε ο Pat Druckenmiller, παλαιοντολόγος και διευθυντής του Μουσείου UA στο Βορρά. «Η Μητέρα Φύση δεν παρέχει συνήθως τόσο άνετα και μακρόβια αρχεία ζωής της ζωής ενός ατόμου».

Ο Matt Waller, διευθυντής του Stable Isotope Facility στην Αλάσκα, γονατίζει ανάμεσα σε μια ομάδα μερικών χαυλιόδοντων μαμούθ στο Μουσείο του Πανεπιστημίου της Αλάσκας στο Βορρά. Πηγή εικόνας: JR Ancheta, University of Alaska Fairbanks

Οι επιστήμονες γνώριζαν ότι το μαμούθ πέθανε στη βόρεια πλαγιά της Αλάσκας πάνω από τον Αρκτικό Κύκλο, όπου τα λείψανά του ανασκάφηκαν από μια ομάδα, συμπεριλαμβανομένων των Dan Mann και Pam Groves των UAF, οι οποίοι συγκαταλέγονται στους συν-συγγραφείς της μελέτης.

Οι ερευνητές έφεραν το ταξίδι των μαμούθ μέχρι εκεί, αναλύοντας ισοτοπικές υπογραφές στους χαυλιόδοντές τους από τα στοιχεία στρόντιο και οξυγόνο, τα οποία συνδυάστηκαν με χάρτες που προβλέπουν ισοτοπικές παραλλαγές στην Αλάσκα. Οι ερευνητές δημιούργησαν τους χάρτες αναλύοντας τα δόντια εκατοντάδων μικρών τρωκτικών από όλη την Αλάσκα που βρίσκονται στις συλλογές του μουσείου. Τα ζώα διανύουν σχετικά μικρές αποστάσεις κατά τη διάρκεια της ζωής τους και αντιπροσωπεύουν τοπικά σήματα ισοτόπων.

Χρησιμοποιώντας αυτό το τοπικό σύνολο δεδομένων, χαρτογράφησαν τη διακύμανση ισοτόπων σε όλη την Αλάσκα, παρέχοντας μια βάση για την παρακολούθηση κινήσεων μαμούθ. Αφού έλαβαν υπόψη τα γεωγραφικά εμπόδια και τη μέση απόσταση που διανύθηκε κάθε εβδομάδα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια νέα προσέγγιση χωρικής μοντελοποίησης για να χαρτογραφήσουν πιθανές διαδρομές που πήρε το ζώο κατά τη διάρκεια της ζωής του.

πολύ παλιός DNA Διατηρήθηκε στα υπολείμματα του μαμούθ και επέτρεψε στην ομάδα να το προσδιορίσει ως αρσενικό που σχετίζεται με την τελευταία ομάδα του είδους που ζούσε στην ηπειρωτική Αλάσκα. Αυτές οι λεπτομέρειες παρείχαν περισσότερη εικόνα για τη ζωή και τη συμπεριφορά του ζώου, δήλωσε η Beth Shapiro, η οποία ηγήθηκε του στοιχείου DNA της μελέτης.

Για παράδειγμα, μια απότομη μεταβολή της ισοτοπικής υπογραφής, του περιβάλλοντος και της μετακίνησής του σε ηλικία περίπου 15 ετών συνέπεσε πιθανώς με την αποβολή του μαμούθ από το κοπάδι του, αντανακλώντας ένα μοτίβο που παρατηρήθηκε σε μερικούς σύγχρονους αρσενικούς ελέφαντες.

Ένα κοντινό πλάνο δείχνει έναν τεράστιο σπασμένο χαυλιόδοντα στη Σταθερή Ισοτοπική Εγκατάσταση στην Αλάσκα. Η μπλε βαφή χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό γραμμών ανάπτυξης. Τα δείγματα ελήφθησαν κατά μήκος των χαυλιόδοντων χρησιμοποιώντας λέιζερ και άλλες τεχνικές, επιτρέποντας την ανάλυση ισοτόπων που παρείχαν καταγραφή της ζωής του μαμούθ. Πηγή εικόνας: JR Ancheta, University of Alaska Fairbanks

“Γνωρίζοντας ότι ήταν άντρας, παρέχεται ένα καλύτερο βιολογικό πλαίσιο στο οποίο θα μπορούσαμε να ερμηνεύσουμε τα ισοτοπικά δεδομένα”, δήλωσε ο Shapiro, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Santa Cruz και ερευνητής στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes.

Τα ισότοπα έδωσαν επίσης μια ιδέα για το τι οδήγησε στο θάνατο του ζώου. Τα ισότοπα αζώτου αυξήθηκαν τον τελευταίο χειμώνα της ζωής της, ένα σήμα που θα μπορούσε να είναι το σήμα κατατεθέν της πείνας στα θηλαστικά.

Συν-συγγραφέας Clement Patai, ερευνητής από το Πανεπιστήμιο της Οτάβα που ηγήθηκε της προσπάθειας μοντελοποίησης σε συνεργασία με την Amy Willis στο Πανεπιστήμιο της ΟυάσινγκτονΕ

Το να βρούμε περισσότερα για τη ζωή των εξαφανισμένων ειδών ικανοποιεί περισσότερο από την περιέργεια, δήλωσε ο Waller, καθηγητής στη Σχολή Αλιείας και Ωκεανών της UAF και στο Ινστιτούτο Βόρειας Μηχανικής. Αυτές οι λεπτομέρειες μπορεί να είναι απροσδόκητα σχετικές σήμερα, καθώς πολλά είδη έχουν προσαρμόσει τα μοτίβα κινήσεων και τα εύρη τους στην κλιματική αλλαγή.

“Η Αρκτική περνάει πολλές αλλαγές τώρα και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το παρελθόν για να δούμε πώς μπορεί να συμβεί το μέλλον για τα είδη σήμερα και στο μέλλον”, δήλωσε ο Waller. «Η προσπάθεια επίλυσης αυτής της αστυνομικής ιστορίας είναι ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο ο πλανήτης και τα οικοσυστήματά μας αλληλεπιδρούν απέναντι στις περιβαλλοντικές αλλαγές».

Αναφορά: “The Lifelong Mobility of a Woolly Mammoth in Arctic” του Matthew J. , Thomas Prohaska, Jeffrey Rasick, Joshua Roether, Beth Shapiro, Karen J. Spalleta και Amy D. Willis, 12 Αυγούστου 2021, ΕπιστήμεςΕ
DOI: 10.1126 / science.abg1134

Περιλαμβάνονται και άλλα ιδρύματα που συνεισφέρουν στη μελέτη Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Φλόριντακαι Montanuniversität Leoben, Πανεπιστήμιο Liaocheng και Υπηρεσία Εθνικού Πάρκου.