Hoe een Afrikaanse olifant samenkomt
voordat mijn liefde voor dinosaurussen begon, aanbad ik olifanten. Mijn vierjarige zelf zat uren op de bank te kijken naar olifantendocumentaires, een merghelm stevig op mijn hoofd en mijn trouwe metgezel Koba aan mijn zijde. (Een zwarte, Pluche Olifant groter dan Ik was, Koba was gevuld met een goedkope vulling waar ik allergisch voor was. Ik had chronische bronchitis voor jaren voordat iemand het verband ontdekte en Koba plotseling verdween uit mijn slaapkamer. En toen ik ze niet aan het bekijken was op de set, stelde ik me olifanten voor die rondzwerven in de dun begroeide grenzen van de achtertuin van mijn familie. Ik was de herder van mijn fictieve elephantine aanklachten, en, onschuldig aan het feit dat de olifanten op televisie vluchtten voor de schoten van jagers, leidde ik mijn denkbeeldige kudde van plaats tot plaats door mijn meer humane “olifant mover te ontslaan.”
Ik heb nog steeds een voorliefde voor olifanten. De proboscideans zijn wonderlijk vreemde uitkomsten aangepast door miljoenen jaren van evolutie-immense, lopende fermentatievaten met prehensile snuit, een grote mate van intelligentie, en intense emotionele levens. Als ik probeerde uit te leggen wat een olifant is aan iemand die er nog nooit een had gezien of gehoord, kon ik het ze niet kwalijk nemen als ze dachten dat ik een paar te veel trekken uit de fles had genomen. Olifanten zijn werkelijk fantastische wezens, des te wonderlijker gemaakt door het feit dat er nog veel over hen is wat we niet weten. Hoe een kleine olifantenfoetus uitgroeit tot ‘ s werelds grootste landzoogdier is een stukje van dat nog steeds mysterieuze gebied.
eerder deze week schreef ik een kort artikel voor Nature News over een studie die de minimale tijd die nodig is voor een zoogdier ter grootte van een muis om zich te ontwikkelen tot olifantenfiguur op ongeveer 24 miljoen generaties schatte. Er is een goede reden dat zoogdierinflatie zo lang duurt. Groot leven vereist een reeks structurele aanpassingen, zoals stevige benen om een zwaarder lichaam te ondersteunen, in de loop van vele, vele generaties. Maar hoe prachtig zulke evolutionaire transformaties ook kunnen zijn, de vroege groei van moderne olifanten is net zo spectaculair. Elke olifant die ooit heeft geleefd begon als een enkele cel. Meer dan 640 dagen of meer, een zich ontwikkelende Afrikaanse olifant foetus gaat van een microscopisch stipje naar een 200 pond pasgeborene, en als die baby geluk heeft zal groeien tot een gewicht van meer dan 3 ton en staan meer dan negen meter hoog aan de schouder als een VOLWASSENE.
maar tot nu toe wist niemand hoe de skeletten van deze kleine olifanten zich in de baarmoeder ontwikkelden. Verschillende aspecten van de voortplanting van olifanten zijn al eerder beschreven, maar de reeks anatomische veranderingen waar olifanten doorheen gaan heeft niet veel aandacht gekregen. In een verslag van de Royal Society B paper gepubliceerd deze week, Universiteit van Cambridge zoöloog Lionel Hautier en co-auteurs eindelijk schetsen hoe de skeletten van foetale olifanten groeien.
Het doel van de studie was om het tijdstip van ossificatie bij baby – Afrikaanse olifanten te bepalen-wanneer het kraakbeen waaruit hun zich ontwikkelende skeletten bestaan, wordt vervangen door bot. Hautier en collega ‘ s bestudeerden en namen CT-scans van 17 ongeboren Afrikaanse olifanten die varieerden in grootte van iets meer dan een centimeter tot bijna een voet lang. De dramatische veranderingen in de ongeboren olifanten zijn gemakkelijk te zien. In een klein, 99 dagen oud exemplaar zijn alleen delen van de kaken, bovenarm en bovenbenen verbeend, maar met 118 dagen zijn een groot deel van de schedel, veel van de ribben en extra delen van de ledematen veranderd in bot. Twee maanden later, ongeveer 176 dagen, is het skelet goed ontwikkeld, en de belangrijkste resterende gebieden van kraakbeen worden gevonden rond de verschillende ledematen gewrichten.
in de details ontwikkelen Afrikaanse olifanten zich echter subtiel anders dan veel andere placentale zoogdieren. Wat betreft de schedel, Afrikaanse olifanten zijn net als andere zoogdieren in het ontwikkelen van hun kaken eerst, maar verschillen in dat bepaalde schedel elementen-de periodieke (een element rond de ooropening) en de basioccopital (een element dat grenst aan het gat aan de basis van de schedel) – veranderen naar Bot relatief laat. In de rest van het skelet onderscheiden Afrikaanse olifanten zich van andere placentalen doordat delen van de heupen, de bovenarmen en de rompwervels vroeg verbleken, terwijl de nekwervels en vingers laat verbleken.
tegen de tijd dat de foetale olifant ongeveer een derde van de weg door de drachtperiode heeft afgelegd, is ten minste negentig procent van de skeletelementen in bot veranderd. Deze vroege en snelle ossificatie staat in schril contrast met het ontwikkelingspatroon dat bij sommige andere zoogdieren wordt gezien. Hautier en coauteurs wijzen erop dat muizen, hamsters en andere knaagdieren slechts dezelfde mate van verbening bereiken tijdens het laatste deel van de drachtperiode, dicht bij de geboorte, hoewel dit een bijzonderheid van knaagdieren kan zijn. Deze onzekerheid is te wijten aan het feit dat slechts een paar placentale zoogdieren goed genoeg zijn bestudeerd om te weten hoe hun skeletten zich in de baarmoeder ontwikkelen. In het algemeen lijkt de nieuwe studie het idee te ondersteunen dat placentale zoogdieren met lange drachtperiodes jongen hebben waarvan de skeletten relatief vroeg beginnen te verbenen.
De pre-sociale aard van babyolifanten lijkt een goede reden voor een dergelijke snelle ontwikkeling. Een pasgeboren olifant moet snel lopen en gelijke tred houden met de kudde – ze raken vrijwel de grond lopend. Een goed ontwikkeld, stevig skelet is een noodzaak. Maar Hautier en collega ‘ s wijzen erop dat de skeletten van onze soort op ongeveer hetzelfde moment in de dracht als foetale olifanten begint te verbrokkelen, ondanks het feit dat we hulpeloos worden geboren en een lange tijd nodig hebben voordat we zelf kunnen beginnen te bewegen. Babyolifanten hebben zeker een goed ontwikkeld skelet nodig om bij te blijven met hun moeders, maar het vroege begin van ossificatie is misschien niet verbonden met hun pre-sociale leven. Nu we een basiskennis hebben van hoe kleine olifanten beginnen te groeien, kunnen we misschien beginnen met het aanpakken van een aantal van deze resterende puzzels.