一个协作的研究团队从密歇根大学(密歇根大学)分析了性激素的痕迹已灭绝的猛犸象象牙。该研究发表在自然,是第一个提供了分子证据表明男性猛犸象经历了狂暴状态。
侵略,不安和不可预测性——它必须狂暴状态
健康的雄性大象经历一个自然现象称为狂暴状态,在那里他们展示积极和不可预知的行为在成年后不同时间的。狂暴状态——它可以持续两到三个月的特点是生殖激素激增如睾丸激素。公象在狂暴状态呈现一种分泌temporin - hormone-rich物质泄漏的两侧颞腺。
睾酮是什么?
睾丸激素是一种类固醇激素,雄性脊椎动物发展的至关重要的生殖器官。
受损骨骼残骸从现代大象灭绝的亲戚已经表明,这些强大的生物也从事积极的“狂暴状态的战争”。迈克尔•查尼博士、密歇根大学古生物学博物馆的研究员和研究员密歇根大学医学院,是一个新项目的首席研究员为这种现象提供了分子证据。研究小组表明,睾酮水平可以发现男性的生长层猛犸象牙,提供一个机会来分析这些荷尔蒙激增。
“因为狂暴状态与明显增加血清睾酮在现代大象(10 - 20倍之间观察到的狂暴状态集),它提供了一个起点的可行性评估使用激素保存在图斯克增长记录调查时间内分泌生理学的改变,”研究人员写。
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查图斯克和他的同事们分析了样本成年非洲象牛被认为是大约30 - 40岁时死于博茨瓦纳在1960年代。从两个成人猛犸象象牙(一男一女)也获得了进行分析。男猛犸象估计活到55岁,和放射性碳年代测定法表明,它在西伯利亚约33291 - 38866年前。雌性猛犸象象牙标本,发现在弗兰格尔岛,估计年龄在5597 - 5885岁之间。
CT扫描进行跨各种实验室在密歇根大学牙科学院的用于确定年度增长增量象牙。研究人员推测,化合物——比如激素——可能是“存储”牙质,矿化组织中发现的牙齿。长牙本质上是前牙,继续增长的嘴,象牙质可以恢复象牙的内部,使用微型钻头,查和团队可以磨出half-millimeter-wide牙质的样本来自不同月度间隔象牙的增长。
“猛犸象牙持有特定承诺重建方面的生活历史,因为他们保存的记录增长的牙质层形成在一个人的生活,”研究的合著者说教授丹尼尔·费雪在密歇根大学古生物博物馆馆长、地球与环境科学学院的教授。
实验室的内分泌学家教授理查德·Auchus在密歇根大学医学院负责确定如何提取分子在象牙牙质进行分析。他们收养了质谱分析,质荷比的技术措施(m / z)原子或分子的样本,可以用于分子量化和识别加上其他分析方法,如液相色谱法。
“我们有开发了类固醇质谱方法对人类血液和唾液样本,我们有他们广泛用于临床研究。但从来没有在一百万年我想象我们会使用这些技术来探索“paleoendocrinology”,“Auchus说,他是这项研究的合作者之一。“我们确实有一些修改方法,因为这些图斯克粉是最肮脏的样品进行了分析。”
年度增加睾丸激素中发现的猛犸象标本
长毛象的化学分析牙质年度增加睾丸激素水平透露,有时上升到高于基线水平的10倍。查说,这些山峰,符合观测的山峰从非洲牛大象的长牙:“时间模式中保存的睾酮的象牙化石表明,像现代大象,成熟的公牛猛犸象经验丰富的狂暴状态,”他说。如预期,在雌性猛犸象象牙发现睾丸激素水平变化不大,通常低于最低水平男性猛犸象牙的记录。
“当迈克(查)从象牙给我数据,我当时目瞪口呆。然后我们看到了同样的模式在猛犸象-哇!”Auchus惊呼道。
重要的是要注意,只有一个男猛犸象象牙得到本研究分析。为此,查说,研究人员希望能在其他象牙使用相同的方法进行实验,这个数据将有助于描述如何庞大的狂暴状态比较生物体的狂暴状态。“我们也感兴趣的是看到它如何跨越时间和空间。这些数据将用于测试假说与种群动态和各种环境因素的影响在冰河世纪,猛犸象蓬勃发展时,当他们的数量都是摇摇欲坠的灭绝之前,”查解释道。
奠定了基础
密歇根大学的研究小组相信他们的结果“创造条件”,即将研究可以使用类固醇激素保存在牙本质研究现代的生物学和灭绝的哺乳动物。188金宝搏备用问查是否有任何限制这工作,该集团希望克服前进:“睾酮明显是保存在这些猛犸象牙,尽管他们很老,这些冻土仍然也一样保存完好的化石。我们还不知道其他类固醇睾丸激素和保存在其他环境中,这将是未来研究的重点,”他说。这些都是有机化合物,它们容易退化,但牙齿是一个稳定的矿化组织,保存在化石记录中。“我们认为它也可能含有类固醇在其他preservational上下文中,“查补充道。
至于研究小组的下一个步骤,查表示,他们计划分析女性和青少年的象牙,看看生活史的其他方面他们可以看到使用类固醇保存在象牙。“崩解记录,性成熟的年龄真的可以增进我们的了解这些动物的古生物学和因素,导致了他们的灭绝,”他说。“我们也在考虑其他物种(在其他事物之中)测试睾酮在化石保存的极限。”
迈克尔•查尼博士是莫莉坎贝尔,高级科学技术网络作家。188金宝搏备用
参考:查米,费舍尔D, Auchus R, et al。睾酮的历史从象牙揭示猛犸象狂暴状态集。大自然。2023年。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 06020 - 9
