Палеонтологи подтвердили существование муста у мамонтов

Палеонтологи выяснили, что самцы мамонтов, подобно современным слонам, испытывали муст — периодические периоды агрессивного поведения, связанные с резким всплеском уровня стероидных гормонов. На это указали изменения концентрации тестостерона в бивне якутского мамонта. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Nature.

Самцы слонов периодически впадают в состояние муста, когда они нападают на сородичей, других животных и людей. Уровень тестостерона в их крови в этот период повышается в 10-20 раз по сравнению с нормой, а виски намокают из-за обильных выделений из желез, расположенных по бокам головы. Предполагается, что резкий всплеск концентрации гормонов в крови во время муста и соответствующие изменения в поведении повышают репродуктивный успех самцов слонов.

Специалисты давно подозревают, что у самцов шерстистых мамонтов (Mammuthus primigenius) и других вымерших хоботных также случались периоды муста. Однако подтвердить или опровергнуть данную гипотезу до сих пор не удавалось. Разобраться в этом вопросе решила команда палеонтологов под руководством Майкла Черни (Michael D. Cherney) из Мичиганского университета.

Исследователи предположили, что периоды муста у слонов и мамонтов можно отследить по их бивням (видоизмененным верхним резцам). Дело в том, что бивни у хоботных растут на протяжении всей жизни — а химический состав дентина на отдельных участках этих зубов зависит от состояния хозяина в тот момент, когда они формировались. Поэтому на участках, которые активно росли в период муста, должна быть повышена концентрация тестостерона. Авторы ожидали увидеть такие участки на бивнях современных слонов. А если бы их удалось найти и у мамонтов, это стало бы доказательством, что для этих хоботных тоже был характерен муст.

Чтобы проверить данную идею, Черни и его соавторы изучили двухметровый бивень саванного слона (Loxodonta africana) из Ботсваны, убитого браконьерами осенью 1963 года. Основываясь на особенностях роста и структуре зуба, возраст его обладателя оценили в 30-40 лет. Затем исследователи взяли с нескольких участков бивня, соответствующих последним девяти годам жизни слона, несколько образцов дентина и с помощью метода жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии оценили концентрацию стероидных гормонов в них.

На образцах, соответствующих первым пяти годам из девяти, концентрация тестостерона оказалась относительно низкой и стабильной. Лишь на двух участках бивня, которые закладывались на третьем и четвертом годах жизни соответственно, были отмечены краткие всплески концентрации этого гормона. Судя по всему, они отражают непродолжительные периоды муста в молодом возрасте.

Однако на том конце бивня, что сформировался в последние четыре года жизни слона, авторы обнаружили четыре участка с повышенной концентрацией тестостерона, которая сохранялась на протяжении долгого времени. Каждый следующий из них был выражен сильнее, чем предыдущий. Например, на первом из четырех участков уровень тестостерона превышал средние значения в два раза, а на четвертом — в двадцать раз. Эти цифры хорошо соотносятся с данными о росте концентрации тестостерона в крови слонов во время муста. По мнению Черни и его коллег, обнаруженные ими участки с повышенным содержанием тестостерона соответствуют периодам муста. С помощью изотопного анализа кислорода, содержащегося в дентине, им даже удалось установить, что все они происходили в одно и то же время года — в течение сухого сезона.

Подтвердив свое предположение на слонах, исследователи обратились к мамонтам. Сначала они проанализировали концентрацию стероидных гормонов в мамонтовом бивне длиной около 240 сантиметров, который был найден в якутской многолетней мерзлоте в 2007 году. Образец принадлежал 55-летнему самцу, жившему 39000-33000 лет назад. Ученые сосредоточили внимание на трех участках бивня, один из которых соответствует трем с половиной годам из юности мамонта, а два других — девяти последним годам его жизни.

Как и ожидали авторы, на образцах, которые были взяты с участка бивня, сформировавшегося в ранние годы жизни мамонта, концентрация тестостерона оказалась относительно низкой и стабильной. В то же время на участках, соответствующих последним годам жизни животного, были отмечены всплески концентрации тестостерона. В отдельных случаях уровень этого гормона повышался в десять раз относительно средних значений. Это указывает, что мамонты-самцы, подобно слонам, в зрелом возрасте переживали периоды муста. Самец, бивень которого изучала команда, переживал это состояние почти ежегодно на протяжении 25 лет.

Вероятно, как и у слонов, муст у мамонтов был приурочен к определенному сезону, поскольку всплески тестостерона в мамонтовом бивне соответствуют периодам быстрого роста на рубеже зимы и весны. При этом максимальная, средняя и минимальная концентрация тестостерона у мамонта оказалась ниже, чем у саванного слона. Возможно, это связано с тем, что гормоны в мамонтовом бивне частично разрушились за несколько десятков тысяч лет, однако авторы допускают, что у этого вида муст был не столь интенсивным, как у современных африканских слонов. Тем не менее, мамонты-самцы, скорее всего, тоже вели себя агрессивно во время муста.

На последнем этапе исследования Черни с соавторами проанализировали бивень взрослой самки мамонта, обнаруженный на острове Врангеля. Его возраст исследователи оценили в 5600-5900 лет. Оценив концентрацию гормонов на участках, соответствующих восьми годам жизни, авторы выяснили, что концентрация тестостерона все это время оставалась постоянной и более низкой, чем у самца вне периода муста. Это соответствовало ожиданиями ученых и подтвердило, что их методика верна.

Американские палеонтологи проанализировали содержание стабильных изотопов в бивне самца американского мастодонта (Mammut americanum) и выяснили, что животное совершало дальние миграции. В некоторые районы он мигрировал только в теплое время года — вероятнее всего, для размножения. В одном из таких районов мастодонт погиб из-за травмы, полученной в битве с другим самцом.