Mamute

Um mammoth é qualquer espécie do gênero elefantídeo extinto Mammuthus, um dos muitos gêneros que compõem a ordem dos mamíferos de tronco chamados proboscídeos. As várias espécies de mamute eram comumente equipadas com presas longas e curvas e, nas espécies do norte, uma cobertura de pelos longos. Eles viveram desde a época do Plioceno (cerca de 5 milhões de anos atrás) até o Holoceno, cerca de 4.000 anos atrás, e várias espécies existiram na África, Europa, Ásia e América do Norte. Eles eram membros da família Elephantidae, que também contém os dois gêneros de elefantes modernos e seus ancestrais. Os mamutes estão mais relacionados aos elefantes asiáticos vivos do que aos elefantes africanos.

O representante mais antigo do mamute, Mammuthus subplanifrons, apareceu há cerca de cinco milhões de anos durante o início do Plioceno no que hoje é o sul e o leste da África. Mais tarde, no Plioceno, cerca de três milhões de anos atrás, os mamutes se dispersaram na Eurásia, continuando a se propagar em numerosas espécies subsequentes, eventualmente cobrindo a maior parte da Eurásia antes de migrar para a América do Norte por volta de 1,5-1,3 milhões de anos atrás, tornando-se ancestrais do mamute colombiano (M. columbi). A última espécie a surgir, o mamute-lanoso (M. primigenius), desenvolveu-se há cerca de 400.000 anos no leste da Ásia, com alguns sobreviventes na ilha russa de Wrangel, no Oceano Ártico, bem como possivelmente a Península Taymyr na Sibéria continental, até cerca de 3.700 a 4.000 anos atrás, ainda existente durante a existência das primeiras civilizações no Egito Antigo e na Mesopotâmia.

Evolução

Os primeiros proboscídeos conhecidos, o clado que contém os elefantes, existiam há cerca de 55 milhões de anos na área do mar de Tétis. Os parentes mais próximos dos Proboscidea são os sirênios e os hyraxes. A família Elephantidae é conhecida por ter existido há seis milhões de anos na África e inclui os elefantes vivos e os mamutes. Entre muitos clados agora extintos, o mastodonte é apenas um parente distante dos mamutes e parte da família Mammutidae separada, que divergiu 25 milhões de anos antes da evolução dos mamutes.

O seguinte cladograma mostra a colocação do gênero Mammuthus entre outros proboscídeos, com base nas características hioides:

Comparação de um mamute lã (esquerda) e um mastodon americano (direita).

Como muitos restos de cada espécie de mamute são conhecidos em várias localidades, é possível reconstruir a história evolutiva do gênero por meio de estudos morfológicos. Espécies de mamute podem ser identificadas pelo número de cristas de esmalte em seus molares; as espécies primitivas tinham poucas cristas, e a quantidade aumentava gradualmente à medida que novas espécies evoluíam e substituíam as anteriores. Ao mesmo tempo, as coroas dos dentes ficaram mais longas e os crânios ficaram mais altos de cima para baixo e mais curtos de trás para frente com o tempo para acomodar isso.

Dente de M. Áfricavus, uma das primeiras espécies conhecidas de mamute, do norte da África.

Os primeiros membros conhecidos do gênero Mammuthus são as espécies africanas Mammuthus subplanifrons do Plioceno e Mammuthus africanavus do Pleistoceno. O primeiro é pensado para ser o ancestral de formas posteriores. Os mamutes entraram na Europa há cerca de 3 milhões de anos; o tipo mais antigo conhecido foi nomeado M. rumanus, que se espalhou pela Europa e China. Apenas seus molares são conhecidos, o que mostra que ele tinha de 8 a 10 cristas de esmalte. Uma população evoluiu de 12 a 14 cristas e se separou e substituiu o tipo anterior, tornando-se M. meridionalis. Por sua vez, esta espécie foi substituída pelo mamute da estepe, M. trogontherii, com 18–20 cristas, que evoluíram no leste da Ásia ca. 1,8 milhão de anos atrás. As populações de mamutes da estepe substituíram M. meridionalis na Europa entre 1 e 0,7 milhões de anos atrás. O mamute colombiano, M. columbi, evoluiu de uma população de M. trogontherii que entrou na América do Norte há mais de 1 milhão de anos. Mamutes derivados de M. trogontherii desenvolveu molares com 26 cristas entre 800.000 e 400.000 anos atrás na Sibéria, tornando-se o mamute lanoso, M. primigênio. O mamute lanoso substituiria o mamute da estepe na Europa durante o final do Pleistoceno Médio, cerca de 200.000 anos atrás. Um estudo genético de 2011 mostrou que dois espécimes examinados do mamute colombiano foram agrupados dentro de um subclado de mamutes lanosos. Isso sugere que as duas populações cruzaram e produziram descendentes férteis. Também sugeriu que uma forma norte-americana conhecida como "M. jeffersonii" pode ser um híbrido entre as duas espécies.

No final do Pleistoceno, os mamutes da Eurásia continental passaram por uma grande transformação, incluindo encurtamento e aumento do crânio e da mandíbula, aumento do índice de hipsodontia molar, aumento do número de placas e afinamento do esmalte dentário. Devido a essa mudança na aparência física, tornou-se costume agrupar os mamutes europeus separadamente em grupos distinguíveis:

1. Primeiro Pleistoceno – Mammuthus meridionalis
2. Pleistoceno Médio – Manmuthus trogontherii
3. Late Pleistocene – Manmuthus primigenius

Há especulações sobre o que causou essa variação dentro das três cronoespécies. Variações no ambiente, mudanças climáticas e migração certamente desempenharam papéis no processo evolutivo dos mamutes. Pegue M. primigenius por exemplo: mamutes lanosos viviam em biomas abertos de pastagem. A fria estepe-tundra do Hemisfério Norte era o lugar ideal para os mamutes prosperarem por causa dos recursos que fornecia. Com aquecimentos ocasionais durante a era do gelo, o clima mudaria a paisagem e os recursos disponíveis para os mamutes também se alterariam.

Em fevereiro de 2021, os cientistas relataram que o DNA de restos de mamute de um milhão de anos se tornou o mais antigo já sequenciado.

Etimologia e observações iniciais

Pintura paleolítica de mamute da caverna de Rouffignac

A palavra mammoth foi usada pela primeira vez na Europa no início do século XVII, quando se referia às presas de maimanto descobertas na Sibéria. John Bell, que estava no rio Ob em 1722, disse que as presas de mamute eram bem conhecidas na área. Eles foram chamados de "chifre de mammon" e eram frequentemente encontrados em margens de rios desbotadas. Alguns moradores afirmaram ter visto um mamute vivo, mas eles só saíam à noite e sempre desapareciam debaixo d'água quando detectados. Ele comprou um e o apresentou a Hans Sloan, que declarou que era um dente de elefante.

O folclore de alguns povos nativos da Sibéria, que rotineiramente encontravam ossos de mamute, e às vezes corpos de mamute congelados, em margens de rios em erosão, tinha várias explicações interessantes para esses achados. Entre o povo Khanty da bacia do rio Irtysh, existia a crença de que o mamute era algum tipo de espírito da água. De acordo com outro Khanty, o mamute era uma criatura que vivia no subsolo, cavando seus túneis à medida que avançava e morreria se acidentalmente viesse à superfície. O conceito do mamute como uma criatura subterrânea era conhecido pelos chineses, que receberam algum marfim de mamute dos nativos da Sibéria; consequentemente, a criatura era conhecida na China como yǐn shǔ 隐鼠, "o roedor escondido".

Thomas Jefferson, que notoriamente tinha um grande interesse em paleontologia, é parcialmente responsável por transformar a palavra mammoth de um substantivo que descreve o elefante pré-histórico em um adjetivo que descreve qualquer coisa de tamanho surpreendentemente grande. O primeiro uso registrado da palavra como adjetivo foi na descrição de uma grande roda de queijo (o "Cheshire Mammoth Cheese") dada a Jefferson em 1802.

Descrição

Restauração de um mamute de estepe

Assim como seus parentes modernos, os mamutes eram bastante grandes. As maiores espécies conhecidas atingiram alturas na região de 4 m (13,1 pés) no ombro e pesos de até 8 toneladas (8,8 toneladas curtas), enquanto machos excepcionalmente grandes podem ter excedido 12 toneladas (13,2 toneladas curtas). No entanto, a maioria das espécies de mamute era tão grande quanto um elefante asiático moderno (que tem cerca de 2,5 m a 3 m de altura no ombro e raramente excede 5 toneladas). Ambos os sexos tinham presas. Um primeiro conjunto pequeno apareceu por volta dos seis meses de idade e foi substituído por volta dos 18 meses pelo conjunto permanente. O crescimento do conjunto permanente foi a uma taxa de cerca de 2,5 a 15,2 cm (1 a 6 in) por ano.

Tamanho de várias espécies de mamute em comparação com um humano

Com base em estudos de seus parentes próximos, os elefantes modernos, os mamutes provavelmente tiveram um período de gestação de 22 meses, resultando no nascimento de um único filhote. Sua estrutura social era provavelmente a mesma dos elefantes africanos e asiáticos, com as fêmeas vivendo em manadas chefiadas por uma matriarca, enquanto os touros viviam vidas solitárias ou formavam grupos soltos após a maturidade sexual.

Os cientistas descobriram e estudaram os restos de um bezerro de mamute e descobriram que a gordura influenciou muito sua forma e permitiu que ele armazenasse grandes quantidades de nutrientes necessários para a sobrevivência em temperaturas tão baixas quanto -50 °C (-58 °F). A gordura também permitiu que os mamutes aumentassem sua massa muscular, permitindo que os mamutes lutassem contra os inimigos e vivessem mais. Os mamutes lanosos desenvolveram um conjunto de adaptações para a vida ártica, incluindo características morfológicas como orelhas e caudas pequenas para minimizar a perda de calor, uma espessa camada de gordura subcutânea, pelo longo e espesso e numerosas glândulas sebáceas para isolamento, bem como uma grande gordura marrom. depósito semelhante a uma corcova atrás do pescoço que pode ter funcionado como fonte de calor e reservatório de gordura durante o inverno.

Dieta

Dependendo da espécie ou raça do mamute, a dieta diferia um pouco dependendo da localização, embora todos os mamutes comessem coisas semelhantes. Para o mamute colombiano, M. columbi, a dieta era principalmente pastejo. Os mamutes colombianos americanos se alimentavam principalmente de folhas de cactos, árvores e arbustos. Essas suposições foram baseadas em fezes de mamute e dentes de mamute. Os mamutes, como os elefantes modernos, têm molares hipsodontes. Esses recursos também permitiram que os mamutes vivessem uma vida expansiva devido à disponibilidade de gramíneas e árvores.

Para o mamute mongocheno, sua dieta consistia em ervas, gramíneas, larício e arbustos, e possivelmente amieiro. Essas inferências foram feitas através da observação de fezes de mamute, que os cientistas observaram conter pólen não arbóreo e esporos de musgo.

Os mamutes europeus tinham uma dieta principalmente de plantas C3 fixadoras de carbono. Isso foi determinado examinando os dados isotópicos dos dentes do mamute europeu.

A tundra ártica e a estepe onde os mamutes viviam parecem ter sido dominadas por forbs, não por grama. Estes eram mais ricos em proteínas e mais fáceis de digerir do que gramíneas e plantas de madeira, que passaram a dominar as áreas quando o clima se tornou mais úmido e quente. Isso poderia ter sido um dos principais contribuintes para a extinção da megafauna ártica.

O bebê mamute Yamal Lyuba, encontrado em 2007 na Península de Yamal, na Sibéria Ocidental, sugere que os bebês mamutes, assim como os bebês elefantes modernos, comiam esterco de animais adultos. A evidência para mostrar isso é que a dentição (dentes) do bebê mamute ainda não havia se desenvolvido completamente para mastigar grama. Além disso, havia abundância de ascósporos de fungos coprófilos do espectro polínico da mãe do bebê. Fungos coprófilos são fungos que crescem em esterco animal e dispersam esporos na vegetação próxima, que o bebê mamute então consumiria. Os esporos podem ter entrado em seu estômago enquanto pastava nas primeiras vezes. A coprofagia pode ser uma adaptação, servindo para preencher o intestino do bebê com o microbioma necessário para a digestão.

Mamutes vivos no Ártico durante o Último Máximo Glacial consumiam principalmente forbs, como Artemisia; graminóides eram apenas uma pequena parte de sua dieta.

Extinção

Lyuba, um bezerro de mamute mumificado, no Museu de História Natural de Campo em Chicago

O mamute lanoso (M. primigenius) foi a última espécie do gênero. A maioria das populações de mamute lanoso na América do Norte e na Eurásia, bem como todos os mamutes colombianos (M. columbi) na América do Norte, morreram na época do último recuo glacial, como parte de um extinção em massa da megafauna no norte da Eurásia e nas Américas. Até recentemente, supunha-se que os últimos mamutes lanudos haviam desaparecido da Europa e do sul da Sibéria há cerca de 12.000 anos, mas novas descobertas mostram que alguns ainda estavam presentes há cerca de 10.000 anos. Um pouco mais tarde, os mamutes lanosos também desapareceram do norte continental da Sibéria. Uma pequena população sobreviveu na Ilha de St. Paul, no Alasca, até 3.750 aC, e os pequenos mamutes da Ilha Wrangel sobreviveram até cerca de 2.000 aC Pesquisas recentes de eDNA de sedimentos indicam que os mamutes sobreviveram no centro-norte da Sibéria pelo menos até 2.000 aC, em nordeste continental da Sibéria até pelo menos 5300 aC, e até pelo menos 6600 aC na América do Norte.

A tendência de aquecimento (Holoceno) que ocorreu há 12.000 anos, acompanhada por um recuo glacial e aumento do nível do mar, foi sugerida como um fator contribuinte. As florestas substituíram as florestas abertas e pastagens em todo o continente. O habitat disponível teria sido reduzido para algumas espécies da megafauna, como o mamute. No entanto, essas mudanças climáticas não eram novidade; Vários episódios de aquecimento muito semelhantes ocorreram anteriormente na era do gelo dos últimos milhões de anos sem produzir extinções de megafauna comparáveis, portanto, é improvável que o clima sozinho tenha desempenhado um papel decisivo. A disseminação de caçadores humanos avançados pelo norte da Eurásia e pelas Américas na época das extinções, no entanto, foi um novo desenvolvimento e, portanto, pode ter contribuído significativamente.

Manmuthus primigenius "Espécime de mamute de Hebior" carregando marcas de ferramenta/butcher

Se a população geral de mamutes morreu por razões climáticas ou devido à caça excessiva por humanos é controverso. Durante a transição da época do Pleistoceno Superior para a época do Holoceno, houve um encolhimento da distribuição do mamute porque o aquecimento progressivo no final da época do Pleistoceno mudou o ambiente do mamute. A estepe de mamute era uma paisagem periglacial com rica vegetação de ervas e gramíneas que desapareceu junto com o mamute devido a mudanças ambientais no clima. Os mamutes se mudaram para pontos isolados na Eurásia, onde desapareceram completamente. Além disso, acredita-se que os caçadores humanos do Paleolítico Superior e do Mesolítico podem ter afetado o tamanho das últimas populações de mamutes na Europa. Há evidências que sugerem que os humanos causaram a extinção dos mamutes, embora não haja nenhuma prova definitiva. Verificou-se que os humanos que vivem ao sul de uma estepe gigantesca aprenderam a se adaptar aos climas mais severos ao norte da estepe, onde residiam os mamutes. Concluiu-se que, se os humanos pudessem sobreviver ao clima severo do norte daquela estepe de mamute em particular, era possível que os humanos pudessem caçar (e eventualmente extinguir) mamutes em todos os lugares. Outra hipótese sugere que os mamutes foram vítimas de uma doença infecciosa. Uma combinação de mudanças climáticas e caça por humanos pode ser uma possível explicação para sua extinção. Sabe-se que o Homo erectus consumiu carne de mamute há 1,8 milhão de anos, embora isso possa significar apenas uma eliminação bem-sucedida, em vez de uma caça real. Os humanos posteriores mostram maiores evidências de caçar mamutes; ossos de mamute em um local de 50.000 anos no sul da Grã-Bretanha sugerem que os neandertais massacraram os animais, enquanto vários locais na Europa Oriental datados de 15.000 a 44.000 anos sugerem que humanos (provavelmente Homo sapiens) construíram habitações usando ossos de mamute (a idade de algumas das estruturas anteriores sugere que os neandertais começaram a prática). No entanto, o Instituto Americano de Ciências Biológicas observa que ossos de elefantes mortos, deixados no chão e posteriormente pisoteados por outros elefantes, tendem a ter marcas semelhantes a marcas de açougue, que supostamente foram mal interpretadas como tal por arqueólogos.

Em 2021, um estudo usando DNA ambiental antigo concluiu que a extinção do mamute foi causada principalmente por mudanças dramáticas na vegetação no final do Último Máximo Glacial, devido a uma mudança no clima e no regime de precipitação. Durante o Último Máximo Glacial, o Ártico teria uma flora homogênea consistindo de plantas associadas a estepes gigantescas, sustentando uma comunidade única de mamíferos herbívoros, incluindo o mamute. O aumento da precipitação após o fim do LGM causou uma paludificação significativa da estepe, que tem sido associada a uma diminuição geral na diversidade de espécies dos antigos habitantes da região, e não apenas dos mamutes. Além disso, o estudo descobriu que os mamutes persistiram no continente por muito mais tempo do que se pensava anteriormente, com sua distribuição cada vez menor acompanhando aproximadamente o encolhimento da estepe dos mamutes; seu refúgio final no continente, a Península de Taymyr, era mais ou menos concorrente da população Wrangel. A estreita relação entre a diminuição das populações de mamutes e a estepe, bem como a falta de um declínio súbito que estaria associado à hipótese do exagero humano, indica que humanos e mamutes podem ter coexistido por milênios e, portanto, os humanos podem ter desempenhado apenas um papel menor. na espécie' extinção.

Muitas hipóteses também buscam explicar a extinção regional de mamutes em áreas específicas. Os cientistas especularam que os mamutes da Ilha de Saint Paul (Alasca), um enclave isolado onde os mamutes sobreviveram até cerca de 8.000 anos atrás, morreram quando a ilha encolheu de 80 a 90% quando o nível do mar subiu, tornando-a pequena demais para suportar uma população viável. Da mesma forma, as sequências do genoma dos mamutes da Ilha Wrangel indicam um declínio acentuado na diversidade genética, embora ainda não esteja claro até que ponto isso desempenhou um papel em sua extinção. Outra hipótese, considerada a causa da extinção dos mamutes na Sibéria, vem da ideia de que muitos podem ter se afogado. Enquanto viajavam para o Northern River, muitos desses mamutes romperam o gelo e se afogaram. Isso também explica restos de ossos na costa do Ártico e algumas das ilhas da Nova Sibéria.

O nanismo ocorreu com o mamute pigmeu nas Ilhas do Canal da Califórnia, mas em um período anterior. Esses animais provavelmente foram mortos pelos primeiros paleo-nativos americanos e a perda de habitat causada pelo aumento do nível do mar que dividiu Santa Rosae nas ilhas externas do Canal.

Híbrido mamute-elefante

Uma proposta de uso científico desse material genético preservado é recriar mamutes vivos. Isso tem sido discutido teoricamente há muito tempo, mas só recentemente se tornou objeto de esforço formal devido aos avanços nas técnicas de biologia molecular e na clonagem de mamíferos.

De acordo com uma equipe de pesquisa, um mamute não pode ser recriado, mas eles tentarão eventualmente crescer em um "útero artificial" um elefante híbrido com alguns traços de mamute lanoso. A genômica comparativa mostra que o genoma do mamute corresponde a 99% do genoma do elefante, então alguns pesquisadores pretendem projetar um elefante com alguns genes de mamute que codificam a aparência externa e as características de um mamute. O resultado seria um híbrido elefante-mamute com não mais do que 1% de genes de mamute. Outros projetos estão trabalhando na adição gradual de genes de mamute a células de elefante in vitro.