В ходе своей эволюционной истории гоминины претерпели физиологические и поведенческие изменения, чтобы справиться с более открытой и жаркой средой и приспособиться к ней. Эти изменения включают увеличение потоотделения и потерю волосяного покрова, но их трудно точно определить с помощью летописи окаменелостей, поскольку такие изменения не окаменевают. Некоторые утверждают, что даже двуногость, определяющая характеристика гоминидов, связана с переходом в среду обитания саванны. В статье исследователи демонстрируют, что группа шимпанзе, живущих в саванне, испытывала значительные физиологические трудности, когда температура была высокой, а воды было мало..
Они использовали ряд физиологических биомаркеров, или индикаторов определенного биологического состояния, собранных из мочи шимпанзе в Фонголи, Сенегал, сообществе, расположенном в лесах саванн на самых северных границах ареала шимпанзе. «Погода в Фонголи может быть суровой, где средняя максимальная температура превышает 37 градусов по Цельсию, и каждый год бывают периоды, когда дождь не идет более семи месяцев», - говорит Эрин Весслинг из Института эволюционной антропологии Макса Планка. ведущий автор обоих исследований. Исследователи обнаружили, что уровни креатинина (побочный продукт мышц, который указывает на состояние гидратации) и кортизола (гормон, участвующий в реакции на стресс) у шимпанзе указывают на то, что шимпанзе, вероятно, были обезвожены и страдали от терморегуляторного стресса в конце сухого сезона, когда температура достигает 45 градусов по Цельсию, и дождя не было уже много месяцев, и эти два фактора стресса, вероятно, усилили другой.
Они также обнаружили, что уровни с-пептида шимпанзе Фонголи (пептида инсулина, указывающего на энергетический статус) варьировались в зависимости от наличия пищи в течение периода исследования, однако эти шимпанзе смогли избежать серьезного энергетического стресса. «Это действительно подтверждает идею о том, что самые серьезные проблемы среды обитания, такой как саванна, среда саванны и леса, остаются достаточно увлажненными и прохладными», - говорит Весслинг. «Если считается, что мы эволюционировали в схожих средах обитания, то это подчеркивает важность адаптации для преодоления или избегания терморегуляторного стресса в нашей собственной эволюционной истории. В качестве следующего шага важно показать, что эти стрессы не только важны., но и уникальный для этих типов среды обитания."
Меньше температурного стресса в тропическом лесу
Итак, в последующем исследовании Весслинг и соавторы сравнивают свои результаты вариации биомаркеров у шимпанзе в Фонголи с теми же биомаркерами из мочи, собранной у шимпанзе в Национальном парке Тай, низинном тропическом лесу в Кот-д'Ивуаре. Ожидается, что шимпанзе в Тай будет легче, средняя температура около комфортных 26 градусов по Цельсию, а количество осадков в год почти вдвое больше. Весслинг и его коллеги обнаружили, что у шимпанзе из тропических лесов Тай не наблюдается такой же степени вариации кортизола, как у шимпанзе Фонголи, что позволяет предположить, что терморегуляторный стресс был уникальным ограничением для шимпанзе в более открытой и жаркой среде.
Весслинг и его коллеги также показали, что доступность пищи в саванне действительно была ниже, чем в лесу, но шимпанзе Фонголи были более стабильны в своем энергетическом статусе, чем шимпанзе из тропических лесов, предполагая, что эти шимпанзе уже разработали стратегии для справляться с потенциальной нехваткой продовольствия, такой как более сильная зависимость от других продуктов, кроме мясистых спелых фруктов (любимых шимпанзе), таких как термиты, цветы и кора. «Это говорит о том, что у этих шимпанзе уже выработались поведенческие механизмы для того, чтобы справляться с окружающей средой различными способами», - добавляет Весслинг.
Терморегуляция также имела отношение к гомининам
Предполагая, что механизмы, наблюдаемые у шимпанзе в саванне, могут иметь сходство с механизмами гоминидов, перемещающихся в более открытую среду, результаты показывают, что существовала серьезная потребность в разработке эволюционных приспособлений для преодоления проблем терморегуляции, которые перевешивают необходимость приспособления к нехватке продовольствия. «Например, шимпанзе Фонголи продемонстрировали несколько экстраординарных поведений, предположительно связанных с жарой саванны, таких как использование пещер, сидение в бассейнах и ночная активность», - говорит Весслинг. «Однако, несмотря на такое поведение, у них по-прежнему проявляются признаки обезвоживания и терморегуляторного стресса, что позволяет предположить, что для того, чтобы полностью избежать такого давления, могут потребоваться более серьезные адаптации, такие как анатомические изменения».
Однако охват этого исследования выходит за рамки теорий экологии и эволюции гоминидов, но также предлагает понимание сценариев будущих изменений, которые могут поставить под угрозу выживание вида в целом.«Учитывая продолжающееся изменение климата, мы теперь можем лучше понять, какие последствия могут быть в ближайшем будущем для находящихся под угрозой исчезновения западных шимпанзе в связи с усилением экологического давления и необходимостью гибко адаптироваться к общей обитаемости регионов. на пределе их распространения и даже потенциального смещения ареала», - заключает соавтор Ялмар Кюль из Института эволюционной антропологии Макса Планка и Исследовательского центра iDiv.