Mamut

Un mamut es cualquier especie del extinto género elefántido Mammuthus, uno de los muchos géneros que componen el orden de los mamíferos troncales llamados proboscidios. Las diversas especies de mamut estaban comúnmente equipadas con colmillos largos y curvos y, en las especies del norte, una cubierta de pelo largo. Vivieron desde la época del Plioceno (hace unos 5 millones de años) hasta el Holoceno hace unos 4000 años, y existían varias especies en África, Europa, Asia y América del Norte. Eran miembros de la familia Elephantidae, que también contiene los dos géneros de elefantes modernos y sus antepasados. Los mamuts están más estrechamente relacionados con los elefantes asiáticos vivos que con los elefantes africanos.

El representante más antiguo de Mammuthus, el mamut sudafricano (M. subplanifrons), apareció hace unos 5 millones de años durante el Plioceno temprano en lo que ahora es el sur y el este África. Las especies descendientes de estos mamuts se trasladaron al norte y continuaron propagándose en numerosas especies posteriores, cubriendo finalmente la mayor parte de Eurasia antes de migrar a América del Norte hace alrededor de 1,5-1,3 millones de años, convirtiéndose en ancestro del mamut colombino (M. columbi). La última especie en emerger, el mamut lanudo (M. primigenius), se desarrolló hace unos 400.000 años en el este de Asia, y algunos sobrevivieron en la isla Wrangel de Rusia en el Océano Ártico, así como posiblemente la península de Taymyr en la parte continental de Siberia, hasta hace unos 3.700 a 4.000 años, todavía existente durante la construcción de la Gran Pirámide del antiguo Egipto.

Evolución

Los primeros proboscídeos conocidos, el clado que contiene a los elefantes, existieron hace unos 55 millones de años en la zona del mar de Tethys. Los parientes más cercanos de Proboscidea son los sirenios y los damanes. Se sabe que la familia Elephantidae existió hace seis millones de años en África e incluye a los elefantes y mamuts vivos. Entre muchos clados ahora extintos, el mastodonte es solo un pariente lejano de los mamuts y parte de la familia separada Mammutidae, que se separó 25 millones de años antes de que evolucionaran los mamuts.

El siguiente cladograma muestra la ubicación del género Mammuthus entre otros proboscídeos, según las características del hioides:

Comparación de una mamut lana (izquierda) y un mastodonte americano (derecha).

Dado que se conocen muchos restos de cada especie de mamut en varias localidades, es posible reconstruir la historia evolutiva del género a través de estudios morfológicos. Las especies de mamut se pueden identificar por el número de crestas de esmalte en sus molares; las especies primitivas tenían pocas crestas, y la cantidad aumentó gradualmente a medida que evolucionaban nuevas especies y reemplazaban a las anteriores. Al mismo tiempo, las coronas de los dientes se alargaron y los cráneos se hicieron más altos de arriba a abajo y más cortos de atrás hacia adelante con el tiempo para adaptarse a esto.

Demasiada M. africanavus, una de las primeras especies conocidas de mamut, del norte de África.

Los primeros miembros conocidos del género Mammuthus son las especies africanas Mammuthus subplanifrons del Plioceno y Mammuthus africanavus del Pleistoceno. Se cree que el primero es el antepasado de formas posteriores. Los mamuts entraron en Europa hace unos 3 millones de años; el tipo más antiguo conocido se ha denominado M. rumanus, que se extendió por Europa y China. Solo se conocen sus molares, que muestran que tenía de 8 a 10 crestas de esmalte. Una población evolucionó de 12 a 14 crestas y se separó y reemplazó al tipo anterior, convirtiéndose en M. meridionalis. A su vez, esta especie fue sustituida por el mamut estepario, M. trogontherii, con 18–20 crestas, que evolucionó en el este de Asia ca. Hace 1,8 millones de años. Las poblaciones de mamuts esteparios reemplazaron a M. meridionalis en Europa hace entre 1 y 0,7 millones de años. El mamut colombino, M. columbi, evolucionó de una población de M. trogontherii que había entrado en América del Norte hace más de 1 millón de años. Mamuts derivados de M. trogontherii desarrolló molares con 26 crestas entre hace 800.000 y 400.000 años en Siberia, convirtiéndose en el mamut lanudo, M. primigenio. El mamut lanudo reemplazaría al mamut estepario en Europa durante el Pleistoceno medio tardío hace unos 200.000 años. Un estudio genético de 2011 mostró que dos especímenes examinados del mamut colombino se agruparon dentro de un subclado de mamuts lanudos. Esto sugiere que las dos poblaciones se cruzaron y produjeron descendencia fértil. También sugirió que una forma norteamericana conocida como "M. jeffersonii" puede ser un híbrido entre las dos especies.

A finales del Pleistoceno, los mamuts de Eurasia continental habían sufrido una gran transformación, incluido un acortamiento y aumento del tamaño del cráneo y la mandíbula, un aumento del índice de hipsodoncia molar, un aumento del número de placas y un adelgazamiento del esmalte dental. Debido a este cambio en la apariencia física, se volvió costumbre agrupar a los mamuts europeos por separado en grupos distinguibles:

1. Pleistoceno temprano – Mammuthusis meridional
2. Middle Pleistocene – Mammuthus trogontherii
3. Pleistoceno tardío – Mammuthus primigenius

Se especula sobre la causa de esta variación dentro de las tres cronoespecies. Las variaciones en el medio ambiente, el cambio climático y la migración seguramente desempeñaron un papel en el proceso evolutivo de los mamuts. Toma M. primigenius por ejemplo: los mamuts lanudos vivían en biomas de pastizales abiertos. La fresca estepa-tundra del hemisferio norte era el lugar ideal para que prosperaran los mamuts debido a los recursos que proporcionaba. Con calentamientos ocasionales durante la edad de hielo, el clima cambiaría el paisaje y los recursos disponibles para los mamuts se alterarían en consecuencia.

En febrero de 2021, los científicos informaron que el ADN de restos de mamut de un millón de años se había convertido en el más antiguo jamás secuenciado.

Etimología y primeras observaciones

Pintura paleolítico de mamuts de la cueva Rouffignac

La palabra mamut se utilizó por primera vez en Europa a principios del siglo XVII, al referirse a los colmillos de maimanto descubiertos en Siberia. John Bell, que estuvo en el río Ob en 1722, dijo que los colmillos de mamut eran bien conocidos en la zona. Eran llamados "cuerno de mamón" y a menudo se encontraban en las orillas de los ríos deslavados. Algunas personas locales afirmaron haber visto un mamut vivo, pero solo salían de noche y siempre desaparecían bajo el agua cuando los detectaban. Compró uno y se lo presentó a Hans Sloan, quien lo calificó de diente de elefante.

El folclore de algunos pueblos nativos de Siberia, que solían encontrar huesos de mamut y, a veces, cuerpos de mamut congelados, en las orillas de los ríos erosionados, tenía varias explicaciones interesantes para estos hallazgos. Entre la gente de Khanty de la cuenca del río Irtysh, existía la creencia de que el mamut era una especie de espíritu del agua. Según otros Khanty, el mamut era una criatura que vivía bajo tierra, excavando túneles a medida que avanzaba, y moriría si accidentalmente salía a la superficie. El concepto del mamut como criatura subterránea era conocido por los chinos, que recibieron marfil de mamut de los nativos siberianos; en consecuencia, la criatura era conocida en China como yǐn shǔ 隐鼠, "el roedor oculto".

Thomas Jefferson, famoso por su gran interés en la paleontología, es parcialmente responsable de transformar la palabra mamut de un sustantivo que describe al elefante prehistórico a un adjetivo que describe cualquier cosa de un tamaño sorprendentemente grande. El primer uso registrado de la palabra como adjetivo fue en una descripción de una gran rueda de queso (el "queso de mamut de Cheshire") dada a Jefferson en 1802.

Descripción

Restauración de un mamut de estepa

Al igual que sus parientes modernos, los mamuts eran bastante grandes. La especie más grande conocida alcanzó alturas en la región de 4 m (13,1 pies) en el hombro y pesos de hasta 8 toneladas (8,8 toneladas cortas), mientras que los machos excepcionalmente grandes pueden haber superado las 12 toneladas (13,2 toneladas cortas). Sin embargo, la mayoría de las especies de mamut eran tan grandes como un elefante asiático moderno (que tienen entre 2,5 y 3 m de altura en el hombro y rara vez superan las 5 toneladas). Ambos sexos tenían colmillos. Un primer conjunto pequeño apareció alrededor de los seis meses de edad, y estos fueron reemplazados alrededor de los 18 meses por el conjunto permanente. El crecimiento del conjunto permanente fue a una tasa de alrededor de 2,5 a 15,2 cm (1 a 6 pulgadas) por año.

Tamaño de varias especies de mamuts en comparación con un humano

Según los estudios de sus parientes cercanos, los elefantes modernos, los mamuts probablemente tuvieron un período de gestación de 22 meses, lo que resultó en el nacimiento de una sola cría. Su estructura social era probablemente la misma que la de los elefantes africanos y asiáticos, con las hembras viviendo en manadas encabezadas por una matriarca, mientras que los toros vivían en solitario o formaban grupos sueltos después de la madurez sexual.

Los científicos descubrieron y estudiaron los restos de una cría de mamut y descubrieron que la grasa influía mucho en su forma y le permitía almacenar grandes cantidades de nutrientes necesarios para sobrevivir a temperaturas tan bajas como −50 °C (−58 °F). La grasa también permitió a los mamuts aumentar su masa muscular, lo que les permitió luchar contra los enemigos y vivir más tiempo. Los mamuts lanudos desarrollaron un conjunto de adaptaciones para la vida ártica, incluidos rasgos morfológicos como orejas y colas pequeñas para minimizar la pérdida de calor, una gruesa capa de grasa subcutánea, pelaje largo y grueso y numerosas glándulas sebáceas para aislamiento, así como una gran capa de grasa marrón. Depósito en forma de joroba detrás del cuello que puede haber funcionado como fuente de calor y depósito de grasa durante el invierno.

Dieta

Dependiendo de la especie o raza del mamut, la dieta difería un poco según la ubicación, aunque todos los mamuts comían cosas similares. Para el mamut colombino, M. columbi, la dieta fue principalmente de pastoreo. Los mamuts colombianos americanos se alimentaban principalmente de hojas de cactus, árboles y arbustos. Estas suposiciones se basaron en heces de mamut y dientes de mamut. Los mamuts, como los elefantes modernos, tienen molares hipsodontos. Estas características también permitieron a los mamuts vivir una vida expansiva debido a la disponibilidad de pastos y árboles.

Para el mamut Mongochen, su dieta consistía en hierbas, pastos, alerce y arbustos, y posiblemente aliso. Estas inferencias se hicieron a través de la observación de heces de mamut, que los científicos observaron que contenían polen no arbóreo y esporas de musgo.

Los mamuts europeos tenían una dieta principal de plantas de fijación de carbono C3. Esto se determinó examinando los datos isotópicos de los dientes de mamut europeos.

La tundra ártica y la estepa donde vivían los mamuts parecen haber estado dominadas por hierbas, no por hierba. Estos eran más ricos en proteínas y más fáciles de digerir que los pastos y las plantas de madera, que llegaron a dominar las áreas cuando el clima se volvió más húmedo y cálido. Esto podría haber sido un importante contribuyente a por qué se extinguió la megafauna ártica.

La cría de mamut Lyuba de Yamal, encontrada en 2007 en la península de Yamal, en Siberia occidental, sugiere que las crías de mamut, al igual que las crías de elefante modernas, comían el estiércol de animales adultos. La evidencia que demuestra esto es que la dentición (dientes) del mamut bebé aún no se había desarrollado completamente para masticar hierba. Además, había abundancia de ascosporas de hongos coprófilos del espectro del polen de la madre del bebé. Los hongos coprófilos son hongos que crecen en el estiércol animal y dispersan las esporas en la vegetación cercana, que luego consumiría el bebé mamut. Las esporas podrían haber entrado en su estómago mientras pastaba las primeras veces. La coprofagia puede ser una adaptación, que sirve para poblar el intestino del bebé con el microbioma necesario para la digestión.

Los mamuts vivos en el Ártico durante el Último Máximo Glacial consumían principalmente hierbas, como Artemisia; los graminoides eran solo una parte menor de su dieta.

Extinción

Lyuba, un calf de mamut mommoth momificado, en el Museo de Historia Natural de Chicago

El mamut lanudo (M. primigenius) fue la última especie del género. La mayoría de las poblaciones del mamut lanudo en América del Norte y Eurasia, así como todos los mamuts colombinos (M. columbi) en América del Norte, se extinguieron en la época del último retroceso glacial, como parte de un extinción masiva de megafauna en el norte de Eurasia y las Américas. Hasta hace poco, se suponía que los últimos mamuts lanudos desaparecieron de Europa y el sur de Siberia hace unos 12.000 años, pero nuevos hallazgos muestran que algunos todavía estaban presentes allí hace unos 10.000 años. Un poco más tarde, los mamuts lanudos también desaparecieron del norte continental de Siberia. Una pequeña población sobrevivió en la isla St. Paul, Alaska, hasta el 3750 a. C., y los pequeños mamuts de la isla Wrangel sobrevivieron hasta aproximadamente el 2000 a. el noreste continental de Siberia hasta al menos el 5300 a. C. y hasta al menos el 6600 a. C. en América del Norte.

La tendencia al calentamiento (holoceno) que ocurrió hace 12 000 años, acompañada de un retroceso de los glaciares y el aumento del nivel del mar, se ha sugerido como un factor contribuyente. Los bosques reemplazaron a los bosques abiertos y los pastizales en todo el continente. El hábitat disponible se habría reducido para algunas especies de megafauna, como el mamut. Sin embargo, tales cambios climáticos no eran nada nuevo; Numerosos episodios de calentamiento muy similares habían ocurrido previamente dentro de la edad de hielo de los últimos millones de años sin producir extinciones de megafauna comparables, por lo que es poco probable que el clima por sí solo haya jugado un papel decisivo. Sin embargo, la expansión de cazadores humanos avanzados a través del norte de Eurasia y las Américas en la época de las extinciones fue un nuevo desarrollo y, por lo tanto, podría haber contribuido significativamente.

Mammuthus primigenius "Espécimen Hebior Mammoth" con las marcas de herramientas y carnicería

Es controvertido si la población general de mamuts se extinguió por razones climáticas o debido a la caza excesiva por parte de los humanos. Durante la transición de la época del Pleistoceno tardío a la época del Holoceno, hubo una reducción de la distribución del mamut porque el calentamiento progresivo al final de la época del Pleistoceno cambió el entorno del mamut. La estepa del mamut era un paisaje periglacial con una rica vegetación de hierbas y pastos que desapareció junto con el mamut debido a los cambios ambientales en el clima. Los mamuts se habían mudado a lugares aislados en Eurasia, donde desaparecieron por completo. Además, se cree que los cazadores humanos del Paleolítico tardío y el Mesolítico podrían haber afectado el tamaño de las últimas poblaciones de mamuts en Europa. Hay evidencia que sugiere que los humanos causaron la extinción del mamut, aunque no hay pruebas definitivas. Se descubrió que los humanos que vivían al sur de una estepa de mamuts aprendieron a adaptarse a los climas más duros al norte de la estepa, donde residían los mamuts. Se concluyó que si los humanos podían sobrevivir al duro clima del norte de esa estepa de mamuts en particular, entonces era posible que los humanos pudieran cazar (y eventualmente extinguir) mamuts en todas partes. Otra hipótesis sugiere que los mamuts fueron víctimas de una enfermedad infecciosa. Una combinación del cambio climático y la caza por parte de los humanos puede ser una posible explicación de su extinción. Se sabe que el Homo erectus consumió carne de mamut hace ya 1,8 millones de años, aunque esto puede significar solo un carroñero exitoso, en lugar de una caza real. Los humanos posteriores muestran una mayor evidencia de cazar mamuts; huesos de mamut en un sitio de 50.000 años de antigüedad en el sur de Gran Bretaña sugieren que los neandertales mataron a los animales, mientras que varios sitios en Europa del Este que datan de 15.000 a 44.000 años sugieren que los humanos (probablemente Homo sapiens) construyeron viviendas utilizando huesos de mamut (la edad de algunas de las estructuras anteriores sugiere que los neandertales comenzaron la práctica). Sin embargo, el Instituto Estadounidense de Ciencias Biológicas señala que los huesos de elefantes muertos, dejados en el suelo y posteriormente pisoteados por otros elefantes, tienden a tener marcas que se asemejan a marcas de matanza, que supuestamente han sido malinterpretadas como tales por los arqueólogos.

En 2021, un estudio que utilizó ADN ambiental antiguo concluyó que la extinción del mamut se debió principalmente a cambios drásticos en la vegetación al final del Último Máximo Glacial, debido a un cambio en el clima y el régimen de precipitaciones. Durante el Último Máximo Glacial, el Ártico habría tenido una flora homogénea que consistía en plantas asociadas a la estepa del mamut, sustentando una comunidad única de mamíferos de pastoreo, incluido el mamut. El aumento de las precipitaciones tras el final de la LGM provocó una importante paludización de la estepa, que se ha relacionado con una disminución general de la diversidad de especies de los antiguos habitantes de la región, y no solo de mamuts. Además, el estudio encontró que los mamuts han persistido en el continente durante mucho más tiempo de lo que se pensaba anteriormente, con su distribución cada vez más reducida siguiendo aproximadamente la reducción de la estepa de los mamuts; su último refugio en el continente, la península de Taymyr, coincidía aproximadamente con la población de Wrangel. La estrecha relación entre la disminución de las poblaciones de mamuts y la estepa, así como la falta de un declive repentino que estaría asociado con la hipótesis de la sobreexplotación humana, indica que los humanos y los mamuts pueden haber coexistido durante milenios y, por lo tanto, los humanos pueden haber jugado un papel menor. en la especie' extinción.

Muchas hipótesis también buscan explicar la extinción regional de los mamuts en áreas específicas. Los científicos han especulado que los mamuts de la isla de Saint Paul (Alaska), un enclave aislado donde los mamuts sobrevivieron hasta hace unos 8.000 años, se extinguieron cuando la isla se contrajo entre un 80% y un 90% cuando el nivel del mar subió, lo que finalmente la hizo demasiado pequeña para soportar una población viable. De manera similar, las secuencias del genoma de los mamuts de la isla de Wrangel indican una fuerte disminución de la diversidad genética, aunque aún no está claro hasta qué punto esto jugó un papel en su extinción. Otra hipótesis, que se dice que es la causa de la extinción de los mamuts en Siberia, proviene de la idea de que muchos pueden haberse ahogado. Mientras viajaban al Northern River, muchos de estos mamuts atravesaron el hielo y se ahogaron. Esto también explica los restos de huesos en la costa ártica y algunas de las islas de Nueva Siberia.

El enanismo ocurrió con el mamut pigmeo en las islas exteriores del Canal de California, pero en un período anterior. Es muy probable que esos animales fueran asesinados por los primeros paleo-nativos americanos y la pérdida de hábitat causada por el aumento del nivel del mar que dividió a Santa Rosae en las Islas del Canal exteriores.

Híbrido mamut-elefante

Un uso científico propuesto de este material genético preservado es recrear mamuts vivos. Esto se ha discutido teóricamente durante mucho tiempo, pero solo recientemente se ha convertido en el tema de un esfuerzo formal debido a los avances en las técnicas de biología molecular y la clonación de mamíferos.

Según un equipo de investigación, un mamut no se puede recrear, pero eventualmente intentará crecer en un "útero artificial" un elefante híbrido con algunos rasgos de mamut lanudo. La genómica comparativa muestra que el genoma del mamut coincide con el 99% del genoma del elefante, por lo que algunos investigadores pretenden diseñar un elefante con algunos genes de mamut que codifican la apariencia externa y los rasgos de un mamut. El resultado sería un híbrido elefante-mamut con no más del 1% de genes de mamut. Otros proyectos están trabajando para añadir gradualmente genes de mamut a células de elefante in vitro.