Podemos não ser capazes de estudar um mamute lanoso que anda e respira na vida real, mas e se pudéssemos rastrear seus movimentos e ter uma noção de onde viajou, desde o nascimento até a morte? Pela primeira vez, os cientistas fizeram exatamente isso.
Uma equipe internacional de pesquisadores publicou um artigo esta semana na revista Science que revela a história do movimento de 28 anos de um mamute lanudo macho. Com detalhes empolgantes sobre onde ele vagou ao longo do norte do Alasca, seus locais aparentemente favoritos-conforme retornou ao longo do tempo-e onde acabou morrendo, este artigo oferece uma visão incomparável de um animal que viveu há aproximadamente 17.000 anos.
Seu movimento, durante os primeiros dois anos de sua vida, foi restrito a uma área no interior do norte do Alasca. Entre os 2 e os 16 anos, quando era considerado jovem, começou a deslocar-se por uma vasta extensão de terra. Os autores acreditam que isso pode refletir o movimento de um rebanho, se os mamutes tivessem uma estrutura social semelhante à dos elefantes de hoje. Ele começou a viajar distâncias consideráveis, no entanto, quando amadureceu aos 16 anos ou mais, e ao longo de sua vida, ele frequentemente retornou a áreas específicas dentro do Alasca.
Com uma descoberta em profundidade como esta, pode ser tentador pensar que esses cientistas tiveram acesso a um esqueleto lanoso de mamute completo-muito material fóssil para ajudá-los a formar suas hipóteses. Mas, na verdade, eles tinham apenas fragmentos: duas presas completas, partes de seu crânio e parte de sua mandíbula com dentes intactos.
Uma vista da presa de mamute dividida (primeiro plano) no Alasca Stable Isotope Facility da University of Alaska Fairbanks. Karen Spaleta ao fundo prepara um pedaço de presa de mamute para análises isotópicas. (Foto: JR Ancheta University of Alaska Fairbanks)
Mas essas partes espalhadas foram o suficiente. A equipe usou uma variedade de análises científicas para lançar luz sobre as viagens desta besta ancestral. O DNA antigo revelou seu sexo e seu clado, um termo que significa organismos com um ancestral comum. A equipe cortou uma presa inteira no meio para tirar uma amostra e examiná-la. Para saber mais sobre a migração do mamute, eles usaram um truque bacana chamado análise isotópica.
Os isótopos são como pegadas químicas e estão em tudo ao nosso redor. Ser capaz de ler essas pegadas químicas em suas várias formas pode nos ajudar a entender mais sobre dieta, por exemplo, ou onde um animal vagava. Alguns isótopos refletem a geologia de ambientes específicos; alguns refletem o tipo de precipitação e estação dentro de um ambiente. Todos nós-animais e plantas-os ingerimos e os incorporamos em nossos corpos. Os cientistas, se tiverem as amostras e ferramentas adequadas, podem “lê-los”. É um tipo de ciência altamente complexo, mas que está crescendo em popularidade na paleontologia e na arqueologia porque pode revelar muitos detalhes fascinantes.
“Você quase pode ver o animal morrendo. Você pode realmente sentir isso. ”
A maior parte do trabalho centrou-se em torno de uma das presas. Proboscideans-mamutes, mastodontes, elefantes e seus parentes-são um dos raros tipos de animais especialmente adequados para a compreensão de uma história de vida inteira. Essas histórias são armazenadas em suas presas, onde incrementos diários de crescimento, informações sobre dieta, estações e até gravidez, podem ser lidos desde o momento em que nascem até a morte. Portanto, não é surpresa que os autores tenham escolhido isso como ponto de partida. O que é surpreendente é como eles fizeram isso.
Vista de perto da presa de mamute dividida com uma mancha azul usada para revelar as linhas de crescimento. Também são mostrados alguns dos locais de amostragem ao longo do meio da presa. (Foto: JR Ancheta University of Alaska Fairbanks)
Matthew Wooller, co-líder e autor sênior do novo artigo, é professor do College of Fisheries and Ocean Sciences e do Institute of Northern Engineering da University of Alaska Fairbanks. Ele também é diretor do Alaska Stable Isotope Facility, que tem um instrumento relativamente novo e de alta tecnologia crucial para este estudo (seu nome completo: um espectrômetro de massa de plasma acoplado por indução de multi-coletor de ablação a laser).
Não basta ter a tecnologia. Entender como configurar o equipamento e saber como usá-lo terá impacto nos resultados. Os co-autores Johanna Irrgeher e Thomas Prohaska são especialistas em análise da razão de isótopos e ajudaram Wooller e sua equipe na configuração inicial. A obtenção de medidas precisas de proporção de isótopos, disse Irrgeher, cientista pesquisador da Montanuniversität Leoben, na Áustria,”ainda é uma arte”.
Irrgeher refletiu sobre o tipo de pesquisa tipicamente feita com este tipo de tecnologia: o estudo da orelha ossos em peixes. Considere, por um momento, um osso da orelha em um peixe versus uma presa de mamute lanosa. “Pegamos a mesma microtecnologia de alta resolução e a aplicamos em escala macro”, disse Wooller.
Mat Wooller senta-se entre presas de mamute no Museu do Norte da UA. (Foto: JR Ancheta University of Alaska Fairbanks)
Prohaska disse que acredita “você precisa ser louco para ser um bom cientista”, e ele fala isso da melhor maneira possível: ter a coragem de pensar diferente e tentar coisas outros podem nem mesmo considerar possível. Ele descreveu o tamanho enorme da presa deste mamute-1,7 metros-e comparou-o ao espaço muito pequeno dentro do instrumento que eles usariam para analisá-lo. Ele se lembra de ter pensado em seus colegas do Alasca: “Você quer colocar amostras desta presa em uma célula de laser deste tamanho? Vocês são realmente loucos! ”
“ Mat [Wooller] realmente elevou essa pesquisa a um nível muito alto ”, disse Irrgeher.
Para ajudá-los a entender para onde o mamute viajou, o autores se voltaram para a geoquímica de isótopos de estrôncio. Isótopos de estrôncio, disse Joshua Miller, paleoecologista e professor assistente da Universidade de Cincinnati que não esteve envolvido na pesquisa, são”um marcador químico geograficamente informativo proveniente do ambiente do animal e da geologia local, e adquirido por um animal enquanto come e bebe. ” Em suma, é quase como um dispositivo de rastreamento. O estrôncio está no solo; é ingerido pelas plantas através de suas raízes; os herbívoros comem as plantas e, portanto, ingerem o estrôncio sem saber; o estrôncio é armazenado nos dentes do animal (ou, neste caso, na presa-que na verdade é um dente muito longo); e então, milhares de anos depois, os cientistas podem dizer onde o animal esteve ao longo de sua vida.
Uma vista da escavação da presa de mamute usada nesta pesquisa, acima dos Brooks Cadeia de montanhas no norte do Alasca. (Foto: Pam Groves University of Alaska Fairbanks)
Para criar a história da vida do mamute, eles usaram algo chamado isoscapes, que mapeia o tipo de estrôncio encontrado em uma paisagem específica. Dois dos coautores de hoje e outros mapearam os vários tipos de estrôncio em todo o Alasca usando os dentes de espécimes de roedores alojados na Coleção de Mamíferos do Museu da Universidade do Alasca.
Eles começaram onde o mamute morreu, uma área que suspeitam ter sido perto de onde os fósseis foram encontrados em 2010, e trabalharam de trás para frente, traçando sua rota a partir de morte de volta ao momento do nascimento. Eles aplicaram certas inferências lógicas ao mapear o movimento do mamute para os dados isotópicos. Por exemplo, eles presumiram”que este mamute não poderia voar”, Wooller mencionou em uma entrevista em vídeo, sorrindo e, portanto, não poderia viajar em terrenos impossíveis, como penhascos ou outra”topografia extrema”.
“Este animal”, continuou ele, “estava vivo 17.000 anos atrás, praticamente no auge da última Idade do Gelo. Muitas pessoas fora do Alasca presumem que estivemos cobertos por gelo durante a Idade do Gelo, mas isso não é verdade. A maior parte NÃO estava coberta por gelo. ”
“ Nunca sabíamos realmente o que veríamos quando cada seção de presa saísse do espectrômetro de massa ”, lembrou Wooller. “Estávamos planejando em tempo real para dizer,‘ ah, olhe! Parou por um tempo!’E’oh, olhe! Ele está indo para o norte novamente!’”
Notavelmente, algumas das rotas mais percorridas pelo mamute são usadas hoje por rebanhos de caribus. Talvez mais interessante, algumas dessas rotas não estão apenas perto de locais onde vários outros fósseis de mamutes foram encontrados, mas de locais conhecidos de humanos antigos. Se todos ou mesmo a maioria dos mamutes no Alasca viajassem tanto quanto o deste estudo, Wooller mencionou, isso teria implicações para o contato potencial com humanos antigos quando eles migrassem para a área posteriormente.
“As áreas gerais regularmente usados por este mamute também são usados pelos primeiros caçadores de Beringian”, escreveu o co-autor e arqueólogo Ben Potter em um e-mail,”com foco na bacia do rio Yukon e no noroeste do Alasca, com relativamente poucas ocupações no sudoeste, centro-sul, e regiões não glaciadas do Extremo Oriente. Em outras palavras, o habitat provavelmente favorecia ambas as espécies, mamutes e humanos. ”
Mas, por enquanto, ele escreveu,“ a natureza exata das interações entre humanos e mamutes permanece tentadoramente ambígua ”.
“ Estávamos planejando em tempo real para dizer,’ah, olhe! Parou por um tempo!’E’oh, olhe! Está indo para o norte novamente! ’”
Katy Smith, professora associada de geologia e curadora de paleontologia da Georgia Southern University que não esteve envolvida no estudo, é uma especialista em presas. Ela escreveu em um e-mail: “Acho que este é um nível incrível de percepção-é certamente algo que eu gostaria de saber sobre cada presa em cada proboscidiano.”
Smith observou que os paleontólogos “podem todos fazer muito de coisas diferentes com os recursos que temos ”, seja isso envolver equipamentos de alta tecnologia ou depender de ferramentas mais básicas, como fazer medições e observar padrões de crescimento em presas, bem como anéis de árvores. É, ela disse, “porque a ciência é uma comunidade. Todos nós podemos trazer nossas diferentes habilidades e pontos fortes para isso. ”
“Estou fascinado em ver que os mamutes agem como o caribu moderno!” ela escreveu. “Ver padrões de comportamento em animais extintos repetidos em animais existentes realmente devolve a vida às formas extintas. Este estudo infere que os mamutes foram bem-sucedidos até que o ambiente mudou, algo que vemos uma e outra vez para animais extintos-e existentes-. primos vivos fazem hoje ”, disse Advait Jukar, paleontólogo de Yale que não esteve envolvido na pesquisa, em uma entrevista em vídeo,“ mas não há uma boa maneira de testar isso a menos que tenhamos evidências diretas do registro fóssil. E este [papel] é um grande teste disso. ”
Um dos aspectos mais pungentes do papel foi a descrição da morte do mamute. De acordo com os isótopos de nitrogênio na presa, as evidências sugerem que ele morreu de fome no final do inverno ou na primavera. Os autores se perguntam se um inverno rigoroso, que pode ter congelado a neve, teria impedido o acesso à vegetação abaixo.
“Você quase pode ver o animal morrendo”, disse Miller em uma entrevista em vídeo. “Você pode realmente sentir isso. Quer dizer, esse tipo de excursão de nitrogênio é realmente dramático. Para mim, isso sugere que ele pode até mesmo ter sofrido durante o fim de sua vida. ”
Jukar, observando a idade relativamente jovem de 28 quando esse mamute morreu, disse que gostaria de ver mais pesquisas sobre outros mamutes para ver”se houve períodos no passado geológico em que esses animais morreram mais jovens em uma parte específica do Alasca, pois isso pode adicionar mais nuances à nossa compreensão de como o ambiente está afetando sua dinâmica populacional”.
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“Pela primeira vez, aprendemos algo específico sobre o comportamento de um animal extinto! ” Beth Shapiro, coautora e paleogeneticista, escreveu em um e-mail. “Com mais dados como esse de outros indivíduos, começaremos a descobrir como os padrões de comportamento, como o movimento, mudaram conforme o ambiente mudou e os habitats mudaram, ou mesmo conforme as pessoas se tornaram cada vez mais presentes na paisagem. Esses tipos de conjuntos de dados nos aproximam de realmente entender como a mudança de climas e habitats impactou as espécies e, talvez, os levou à extinção. ”
Uma equipe internacional multidisciplinar levou mais de um ano para interpretar a migração de este um mamute. Um animal individual sozinho não pode oferecer uma visão sobre a eventual extinção de uma espécie inteira, mas eles esperam que este seja um ponto de partida. Mais de um autor envolvido neste estudo mencionou a ligação assustadora da extinção do mamute com a mudança climática preocupante de hoje.
“No Alasca, estamos muito, muito conscientes do impacto e das mudanças associadas às mudanças climáticas neste momento, ”Disse Wooller. “Já estamos vendo os impactos no movimento e no comportamento da megafauna existente, como ursos polares e caribus. Acho que nosso trabalho pode ajudar a informar como as coisas podem ou não mudar no futuro em resposta a algumas das grandes mudanças que o Ártico está enfrentando hoje. ”
Jeanne Timmons (@mostlymammoths ) é um escritor freelance baseado em New Hampshire que escreve sobre paleontologia e arqueologia em principalmentemammoths.wordpress.com .
