Alexei Tijonov
Musth, una época de niveles elevados de testosterona y agresión en elefantes machos relacionados con la reproducción, ahora se ha identificado en colmillos de mamut lanudo. Sorprendentemente, esta es la primera vez que se ven hormonas existentes o extintas. Y abre un nuevo y emocionante campo de paleontología que el equipo detrás del descubrimiento llama ‘paleoendocrinología’: el estudio de las hormonas en especies antiguas.
Un artículo publicado el miércoles en Nature describe ese trabajo, en el que un equipo internacional de científicos estudió los colmillos de elefantes africanos y mamuts lanudos. Los elefantes y los mamuts lanudos son parientes lejanos y ambos pertenecen a un grupo de animales conocidos como proboscidios.
prueba de colmillos
Michael Cherney es el autor principal y afiliado de investigación del Museo de Paleontología de la Universidad de Michigan. Dijo que su equipo comenzó probando colmillos de elefante. “Queríamos comenzar con algo que brindara la mejor oportunidad de recuperar datos, porque no sabíamos que veríamos ninguno”, dijo Cherney a Ars en una entrevista en video. Nadie sabía con certeza si existían firmas hormonales en los colmillos de los elefantes modernos antes de este estudio, pero el equipo pudo identificar la testosterona en los colmillos.
Una vez que los investigadores identificaron las hormonas en los colmillos de los elefantes machos, pudieron compararlas con las firmas hormonales, si existieran, en los proboscídeos extintos.
Describió la búsqueda de musth como «fruta madura porque teníamos [woolly] colmillos de mamut en nuestra posesión. Habíamos descubierto que la testosterona proporcionaba un registro que se veía realmente limpio en el colmillo de elefante moderno”. Por el contrario, no pudieron analizar las hormonas femeninas para evaluar «el embarazo, por ejemplo», porque no tenían un colmillo de elefante hembra moderno para comparar.
Los fósiles excepcionalmente bien conservados eran un buen punto de partida. Los mamuts lanudos de regiones árticas como Siberia y la isla de Wrangel frente a la costa de Rusia (que es donde se encontraron los colmillos de los que tomaron muestras) están mejor conservados que los restos de otros animales del Pleistoceno, como los mastodontes, otro animal parecido a un elefante.
El momento adecuado para aparearse
El equipo encontró picos similares de testosterona registrados en los años adultos de los colmillos del elefante africano macho y del mamut lanudo macho, en consonancia con los que ocurren durante la muesca. Estos picos estuvieron ausentes en los años subadultos de ese mismo mamut lanudo macho, evidencia que respalda la falta de mosto en los años anteriores a la madurez sexual, y estaban completamente ausentes en el mamut lanudo hembra.
Los niveles generales de testosterona fueron más bajos en ambos especímenes de mamut en comparación con el elefante, algo que el equipo postula que podría deberse a los límites de conservación. Sin embargo, el hecho de que las hormonas se hayan conservado es asombroso después de miles de años (más de 33.000 años para el mamut lanudo macho).
Los detalles en el material del colmillo incluyen anillos de crecimiento y toques de salud animal.
Daniel Fisher, Universidad de Michigan.
Dada su estrecha relación con los elefantes asiáticos, ¿es sorprendente que se haya descubierto el musth?
«No es una sorpresa que los mamuts lanudos estuvieran experimentando hongos», admitió Cherney. «Qué es una sorpresa es que podemos verlo. Y lo que es poderoso es la capacidad de no solo saber que tenían mosto, sino también ver cuándo estaban entrando en mustio. Potencialmente, podríamos ver qué edad tenían, podemos ver qué tan frecuente fue y ver qué tan extremos fueron los aumentos de testosterona en comparación con el período intermedio, por ejemplo”.
Hay muchas cosas con las que potencialmente podemos correlacionar los niveles hormonales, porque los colmillos proboscídeos registran la vida de ese animal. Sus anillos registran días y años de crecimiento, por ejemplo, temporadas en las que experimentó hambre o abundancia, desde que nació hasta que murió. Entonces, si se puede detectar más información, como hormonas adicionales, esto abre una nueva ventana a la vida de las especies extintas.
Seguimiento de hormonas
¿Cómo se hace para rastrear una sola hormona dentro de la compleja mezcla de sustancias químicas presentes en un colmillo? El equipo se basó en una técnica llamada cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS). “Comenzamos con el método que otros han usado para extraer hormonas del cabello, pero lo modificamos”, dijo Cherney. “Y luego usamos el método de aislar hormonas de las muestras de suero y lo modificamos un poco”.
LC-MS/MS implica un proceso de dos pasos. El primer paso, la cromatografía líquida, separa las moléculas en función de qué tan bien se disuelven en una mezcla de solventes. Diferentes fracciones del solvente contienen un subconjunto de la mezcla completa de moléculas originalmente presentes. Esas fracciones pueden luego separarse aún más mediante el siguiente paso, la espectroscopia de masas.
Como su nombre lo indica, la espectroscopia de masas consiste en identificar moléculas en función de su masa. Las moléculas primero se dividen en fragmentos y luego esos fragmentos se distribuyen en función de su masa para que cada molécula cree una «huella digital» distinta de fragmentos.
Cherney dijo que el enfoque ofrece varias ventajas al identificar las moléculas presentes. “Una es que es muy precisa”, le dijo a Ars. “Otra es que es difícil de engañar. Y luego otra es que podemos mirar varias cosas simultáneamente”.
Ciertamente funcionó bien aquí. El coautor Richard Auchus es profesor de medicina traslacional y farmacología y medicina interna en la Universidad de Michigan. “Hay pocas ocasiones en mi carrera científica en las que me he quedado anonadado con un dato”, dijo. “Cuando Mike [Cherney] me mostró los resultados del elefante, era bastante blanco y negro lo que estaba pasando. Nunca pensé que seríamos capaces de ver los cambios de testosterona con tanta claridad”.