生態学：雄のケナガマンモスも発情期を経験していた
Nature
雄のケナガマンモスには、近縁の現生ゾウと同じように発情期があったことを示唆した論文が、Natureに掲載される。発情期は、テストステロンにより行動や生理状態が変化する時期で、生殖の成功に関連している。今回の研究では、推定年代が約3万9000～3万3000年前とされる雄のマンモスの牙の象牙質に含まれるホルモンの濃度が変動していたことが明らかになった。こうした知見は、古代と現代の動物においてホルモンが引き起こす行動を調べるために、歯（イッカクの一本角を含む）のホルモン濃度の分析が有益であることを示している。
ケナガマンモスの生殖生理と行動の多くの特徴、例えば、成体の雄ゾウの場合と同様にテストステロン濃度の上昇を伴い、生殖の成功に関連する発情期があったのかどうかといったことは判明していない。牙を形成する骨性物質である象牙質の層には成長記録が保存されており、マンモスの生活史の詳細を復元するために利用できるため、牙は重要な情報源になっている。今回、Michael Cherneyらは、この記録の潜在的価値を評価するため、現生アフリカゾウと、3万8866～3万3291年前に生息していたと推定される雄のケナガマンモスと、5885～5597年前に生息していたと推定される雌のケナガマンモスの牙を調べて、ホルモン濃度の変動の特徴を探索した。
分析の結果、アフリカゾウの場合、雄は、成体期にテストステロン値が上昇したが、それより若い時期には上昇しておらず、テストステロン値の上昇期が交尾の季節の発情期と一致していたことが明らかになった。テストステロン値は、同じ年の他の時期の最大20倍に上昇していた。雄のケナガマンモスの牙から採取されたサンプルでは、成体期のテストステロン値に同様の変動が見られたが、上昇率はアフリカゾウよりも低かった（他の時期の約10倍）。Cherneyらは、雄のケナガマンモスのホルモン濃度の上昇がアフリカゾウほど大きくなかった原因として、ホルモンのサンプルが分解していた可能性がある点を指摘している。一方、雌のケナガマンモスの場合には、テストステロン（とプロゲステロンとアンドロステンジオン）の濃度は、雄のマンモスとゾウよりも低く、雌のテストステロン値には、ほとんど変動が見られなかった。
Cherneyらは、以上の知見はケナガマンモスに発情期があったことを示す初めての内分泌学的証拠であることを報告している。Cherneyらは、今回の研究では、歯の成長記録から生活史上の出来事に関連したホルモンの変化が明らかになる可能性が示されたと結論付けている。
Male woolly mammoths underwent musth, testosterone-driven changes associated with the mating season, just as their modern elephant relatives do, a study published in Nature suggests. Hormone fluctuations are identified in the dentin of a male mammoth tusk estimated to be approximately 39,000–33,000 years old. The findings demonstrate the value of analysing hormone levels in teeth (including protruding tusks) to investigate hormone-driven behaviours in ancient and modern animals.
Many features of woolly mammoth reproductive physiology and behaviour are unknown, such as whether they underwent musth episodes — periods of elevated testosterone associated with reproductive success in adult male elephants. Tusks are a promising source of information as they preserve a record of growth in layers of a bony material called dentin, which can be used to reconstruct details of mammoth life histories. To assess the potential value of this record, Michael Cherney and colleagues searched for signatures of hormone fluctuations in the tusks of a modern African elephant, a male woolly mammoth (estimated to have lived 38,866 to 33,291 years ago) and a female woolly mammoth (estimated to have lived 5,885 to 5,597 years ago).
In the African elephant, the analyses demonstrate that the male experienced increases in testosterone levels during adult life, but not in its younger years, consistent with periods of musth during mating seasons. Such increases were up to 20 times higher than testosterone levels at other points in the year. Samples from the male woolly mammoth tusk reveal similar fluctuations in testosterone during adult life, although the increases were lower (around 10 times higher than other periods) than that of the African elephant. These lower hormone levels in the male woolly mammoth may be a result of sample degradation, the authors suggest. In the female woolly mammoth, testosterone (as well as progesterone and androstenedione) levels were lower than in the male mammoth and elephant, and testosterone in the female showed very little variation.
These findings represent the first endocrinological evidence that woolly mammoths experienced musth, the authors report. The research also demonstrates the potential of dental growth records to reveal hormonal changes associated with life-history events, the authors conclude.
doi: 10.1038/s41586-023-06020-9
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