Röntgenscans vertellen verhaal van baby mammoeten' Leven en dood

Detailrijke röntgenscans van twee baby wolharige mammoeten die in het Siberische noordpoolgebied zijn opgegraven, onthullen hoe ze meer dan 40.000 jaar geleden leefden – en hoe ze waarschijnlijk zijn gestorven.

De uitgebreide analyse, gepubliceerd in het Journal of Paleontology, is een forensisch hoogstandje: Wetenschappers meldden hun eerste bevindingen over het leven en de dood van de mammoeten uit de ijstijd, bijgenaamd Lyuba en Khroma, bijna drie jaar geleden. Maar sindsdien hebben ze het verhaal verder uitgewerkt op een manier die een “CSI” scriptschrijver zou doen opkijken.

Schrijf je in voor Wetenschap-nieuws in je inbox

Onderzoekers zeggen dat de twee maanden oude Khroma, genoemd naar de rivier in het noordoosten van Siberië in de buurt waarvan hij werd ontdekt, een brein had dat iets kleiner was dan dat van een pasgeboren olifant – wat suggereert dat de draagtijd van mammoeten korter was. De één maand oude Lyuba leefde ongeveer 5.000 kilometer verderop, aan de oevers van de Yuribei rivier in het noordwesten van Siberië.

Hoewel ze afkomstig waren van verschillende populaties, werden beide mammoeten in de lente geboren en ondergingen ze een vergelijkbaar lot, aldus de onderzoekers. Beiden lijken te zijn gestikt door het inademen van modder, waarschijnlijk na een val in een meer (voor Lyuba) of een rivier (voor Khroma). De dood kwam niet zachtjes.

Maar dit verhaal gaat over meer dan twee arme baby mammoeten. In een persbericht zei Daniel Fisher, paleontoloog aan de Universiteit van Michigan, dat de twee resten “beschouwd kunnen worden als Rosetta Stenen die ons zullen helpen bij het interpreteren van alle geïsoleerde baby mammoetbotten die op andere plaatsen opduiken.”

Hoe mammoet CSI te doen

Lyuba en Khroma zijn opmerkelijke exemplaren omdat ze zo goed bewaard zijn gebleven in de Siberische permafrost, zelfs na meer dan 40.000 jaar. “In termen van weefselbehoud is het waarschijnlijk beter gesteld met Khroma dan met Lyuba,” zei Adam Rountrey, een collectiebeheerder van het University of Michigan Museum of Paleontology die een van Fishers collega’s was bij het project.

Rountrey vertelde NBC News dat het vlees van Lyuba eruit zag als gedroogd rundvlees, terwijl het spierweefsel van Khroma “helder rood was en eruit zag als vers vlees.”

Omdat de resten zo opmerkelijk goed bewaard zijn gebleven, hebben de Russische autoriteiten strikte beperkingen gesteld aan het onderzoek van de resten. Onderzoekers mochten maar een paar monsters van het weefsel nemen. Daardoor bleven CT-scans, zoals die routinematig voor medische doeleinden worden gemaakt, over als de beste manier om een algemeen beeld te krijgen van de toestand van de mammoeten.

Er werden beperkte scans van Lyuba gemaakt in Tokio in 2009 en in Wisconsin in 2010, maar het hele lichaam van 110 pond was te groot om in de standaard medische scanners te passen. De scan van het hele lichaam werd uiteindelijk eind 2010 gemaakt, met behulp van een supergrote scanner in het Nondestructive Evaluation Laboratory van Ford Motor Co. in Michigan – een apparaat dat was ontworpen om te zoeken naar gebreken in voertuigtransmissies. Ondertussen onderging Khroma CT-scans in twee Franse ziekenhuizen.

De tanden van beide mammoeten werden onderworpen aan micro-CT scans aan de Universiteit van Michigan School of Dentistry. Onderzoekers telden de dagelijkse groeilagen binnenin de tanden om vast te stellen dat Lyuba 30 tot 35 dagen na de geboorte stierf, terwijl Khroma slechts 52 tot 57 dagen leefde.

Ontdekking van de doodsoorzaak

De onderzoekers zagen voldoende bewijs dat de permafrost de zachte weefsels van de gemummificeerde mammoeten, waaronder spieren en vet, bindweefsels en organen, heeft geconserveerd. Khroma bleek gestold bloed in intacte bloedvaten te hebben, en onverteerde melk in haar maag.

“Het zag eruit alsof je net de bovenkant van een pot yoghurt had opengeknald,” herinnerde Fisher zich. “Het was zo wit. Het was zo zacht. Gewoon verse, romige melk van mama mammoet.”

Maar de grootste aanwijzingen voor het mysterie rond de dood van de mammoeten kwamen van massa’s sediment die werden aangetroffen in de romp, de keel en de bronchiën. Dat sediment, gecombineerd met het feit dat beide baby’s verder gezond leken, bracht onderzoekers tot de conclusie dat de mammoeten modder inademden en stikten.

In Lyuba’s geval bevatte het sediment fijnkorrelig vivianiet, een mineraal dat zich gewoonlijk vormt in zuurstofarme omgevingen, zoals de bodem van meren. Er werden zelfs kleine vivianietknobbeltjes ontdekt op het oppervlak van de schedel en binnenin de schedel. Deze knobbeltjes hebben zich waarschijnlijk na de dood gevormd als gevolg van door bacteriën veroorzaakte ontbinding in een meer, aldus de onderzoekers.

Ze suggereren dat Lyuba tijdens de dooi in de lente van Siberië door het ijs is gezakt toen ze het meer overstak – en de modder heeft opgezogen terwijl ze moeite had om adem te halen.

Fisher en zijn collega’s stellen een ander scenario voor Khroma’s dood voor: Ze lijkt in een rivier te zijn gevallen, misschien toen de oever instortte, en haar ruggengraat te hebben gebroken. Terwijl ze in de modder lag, ademde ze het grove sediment in en stikte.

Sturen we de klonen in?

De onderzoekers zeiden dat de overblijfselen van Lyuba en Khroma hen zouden kunnen helpen toekomstige mammoetmysteries te ontrafelen.

“We kunnen ze gebruiken om te begrijpen hoe factoren als locatie en leeftijd van invloed waren op de manier waarop mammoeten uitgroeiden tot de enorme volwassenen die ons vandaag de dag fascineren,” zei een andere co-auteur van de studie, Zachary Calamari van het American Museum of Natural History.

Sommige onderzoekers proberen genetisch materiaal van bevroren mammoetresten te gebruiken om de uitgestorven wezens terug te brengen, of op zijn minst olifanten te modificeren om ze de eigenschappen van een wolharige mammoet te geven. Russische wetenschappers hopen bruikbaar DNA te winnen uit een goed bewaard mammoetkarkas dat vorig jaar werd ontdekt. Maar Rountrey zei dat hij en zijn collega’s geen klonen nastreefden.

“Deze twee mammoeten zijn spectaculair goed bewaard gebleven, maar voor zover ik weet, zijn er geen intacte kernen of cellen geïdentificeerd,” vertelde Rountrey aan NBC News. “

Naast Fisher, Rountrey en Calamari maakten ook Ethan Shirley, Christopher Whalen, Alexei Tikhonov, Bernard Buigues, Frederic Lacombat, Semyon Grigoriev en Piotr Lazarev deel uit van het onderzoeksteam.