X-Ray Scans Tell the Tale of Baby Mammoths' Życie i śmierć

Szczegółowe skany rentgenowskie dwóch mamutów wełnistych odkopanych w syberyjskiej Arktyce ujawniają, jak żyły ponad 40 000 lat temu – i jak prawdopodobnie umarły.

Wszechstronna analiza, opublikowana w Journal of Paleontology, stanowi kryminalistyczny tour de force: Naukowcy przedstawili swoje wstępne ustalenia na temat życia i śmierci mamutów z epoki lodowcowej, o pseudonimach Lyuba i Khroma, prawie trzy lata temu. Ale od tego czasu rozwinęli tę historię w sposób, który sprawiłby, że scenarzysta „CSI” zwróciłby na nią uwagę.

Zapisz się po wiadomości z dziedziny nauki dostarczane do Twojej skrzynki odbiorczej

Badacze twierdzą, że 2-miesięczny Khroma, nazwany tak na cześć rzeki w północno-wschodniej Syberii, w pobliżu której został odkryty, miał mózg nieco mniejszy niż nowo narodzony słoń – co sugeruje, że okres ciąży mamutów był krótszy. Tymczasem 1-miesięczna Lyuba żyła około 3,000 mil (5,000 kilometrów) dalej, na brzegu rzeki Yuribei w północno-zachodniej Syberii.

Mimo, że pochodziły z różnych populacji, oba mamuty urodziły się wiosną i padły ofiarą podobnych losów, powiedzieli badacze. Oba wydają się być uduszone przez wdychanie błota, prawdopodobnie po wpadnięciu do jeziora (w przypadku Lyuby) lub rzeki (w przypadku Khromy). Śmierć nie przyszła łagodnie.

Ale ta opowieść jest o czymś więcej niż tylko o dwóch biednych mamutach. W komunikacie prasowym paleontolog z Uniwersytetu Michigan Daniel Fisher powiedział, że te dwa zestawy szczątków „mogą być traktowane jako kamienie z Rosetty, które pomogą nam zinterpretować wszystkie pojedyncze kości mamutów, które pojawiają się w innych miejscach.”

Jak zrobić mamucie CSI

Lyuba i Khroma to niezwykłe okazy, ponieważ były tak dobrze zachowane w syberyjskiej wiecznej zmarzlinie, nawet po ponad 40 000 lat. „Pod względem zachowania tkanek, Khroma jest prawdopodobnie bardziej zachowana niż Lyuba,” powiedział Adam Rountrey, kierownik kolekcji w Muzeum Paleontologii Uniwersytetu Michigan, który był jednym z kolegów Fishera w projekcie.

Rountrey powiedział NBC News, że ciało Lyuby wyglądało jak wołowina, podczas gdy tkanka mięśniowa Khromy była „jasnoczerwona i wyglądała jak świeże mięso, w zasadzie.”

Z powodu tego niezwykłego zachowania, rosyjskie władze nałożyły ścisłe ograniczenia na badania szczątków. Naukowcy mogli pobrać tylko kilka próbek tkanki. Pozostawiono więc tomografię komputerową, taką jak ta przeprowadzana rutynowo dla celów medycznych, jako najlepszy sposób na uzyskanie ogólnego obrazu stanu mamutów.

Limitowane skany Luby wykonano w Tokio w 2009 r. i w Wisconsin w 2010 r., ale całe 110-kilogramowe ciało było zbyt duże, by zmieścić się w standardowych skanerach medycznych. Skanowanie całego ciała zostało ostatecznie wykonane pod koniec 2010 roku, przy użyciu super-wielkiego skanera w Laboratorium Oceny Nieniszczącej Ford Motor Co. w Michigan – urządzenia, które zostało zaprojektowane do poszukiwania wad w skrzyniach biegów pojazdów. W międzyczasie Khroma przeszedł tomografię komputerową w dwóch francuskich szpitalach.

Zęby obu mamutów zostały poddane mikroskanom tomograficznym w University of Michigan School of Dentistry. Naukowcy policzyli dzienne warstwy wzrostu wewnątrz zębów, aby ustalić, że Lyuba zmarła 30 do 35 dni po urodzeniu, podczas gdy Khroma żył tylko 52 do 57 dni.

Odkrycie przyczyny śmierci

Badacze dostrzegli liczne dowody na to, że wieczna zmarzlina zachowała tkanki miękkie mamutów, w tym mięśnie i tłuszcz, tkanki łączne i organy. Khroma miała skrzepniętą krew wewnątrz nienaruszonych naczyń krwionośnych i niestrawione mleko w żołądku.

„Wyglądało to tak, jakbyś właśnie otworzył pojemnik z jogurtem” – wspomina Fisher. „To było takie białe. Było takie gładkie. Po prostu świeże, kremowe mleko od mamy mamuta.”

Ale największe wskazówki do tajemnicy otaczającej śmierć mamutów pochodziły z mas osadów, które wykryto w tułowiu, gardle i oskrzelach. Osad ten, w połączeniu z faktem, że oba dzieci wydawały się zdrowe, doprowadził badaczy do wniosku, że mamuty wdychały błoto i udusiły się.

W przypadku Lyuby osady zawierały drobnoziarnisty wiwianit, minerał, który powszechnie tworzy się w ubogich w tlen miejscach, takich jak dna jezior. Maleńkie guzki wiwianitu wykryto nawet na powierzchni czaszki i w jej wnętrzu. Te guzki prawdopodobnie powstały po śmierci w wyniku rozkładu spowodowanego przez bakterie w jeziorze, twierdzą naukowcy.

Sugerują oni, że Lyuba przebiła się przez lód podczas przekraczania jeziora w czasie wiosennej odwilży na Syberii – i wessała błoto, walcząc o oddech.

Fisher i jego koledzy proponują inny scenariusz śmierci Khromy: Wygląda na to, że wpadła do rzeki, być może gdy zawalił się jej brzeg, i złamała kręgosłup. Leżąc w błocie, wdychała gruboziarnisty osad i zadławiła się.

Wysłać klony?

Badacze powiedzieli, że szczątki Lyuby i Khromy mogą pomóc im w rozwikłaniu przyszłych tajemnic mamutów.

„Możemy ich użyć, aby zrozumieć, jak czynniki takie jak lokalizacja i wiek wpłynęły na sposób, w jaki mamuty wyrosły na ogromne dorosłe osobniki, które urzekają nas dzisiaj” – powiedział inny współautor badania, Zachary Calamari z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej.

Niektórzy badacze próbują wykorzystać materiał genetyczny z zamrożonych szczątków mamutów, aby przywrócić wymarłe stworzenia lub przynajmniej zmodyfikować słonie, aby nadać im cechy mamutów wełnistych. Rosyjscy naukowcy mają nadzieję na wydobycie użytecznego DNA z dobrze zachowanej tuszy mamuta, która została odkryta w zeszłym roku. Ale Rountrey powiedział, że on i jego koledzy nie dążą do klonowania.

„Te dwa mamuty są spektakularnie dobrze zachowane, ale o ile wiem, nie zidentyfikowano żadnych nienaruszonych jąder ani komórek” – powiedział Rountrey w wywiadzie dla NBC News. „

Oprócz Fishera, Rountrey’a i Calamari, członkami zespołu badawczego byli Ethan Shirley, Christopher Whalen, Alexei Tikhonov, Bernard Buigues, Frederic Lacombat, Semyon Grigoriev i Piotr Lazarev.