猩猩的栖息地压力很大

猩猩是极度濒危物种，预计将在未来50年内灭绝。在上个世纪，多达97%的猩猩种群已经灭绝。猩猩的生活尤其艰难，因为它们主要吃水果，水果自然会在季节交替，有时很难找到。由于栖息地破坏等环境变化，水果少的时期变得越来越普遍，气候变化以及大规模的野火。当没有水果时，猩猩就会吃树皮。结果，它们进入饥饿模式，肌肉量减少。1］．饥饿、因伐木而失去家园、逃离野火都是令人难以置信的压力。

在这项研究中，我们评估了严重程度压力记录在猩猩的身体里，以及它能告诉我们它们是如何应对栖息地破坏的。具体来说，我们根据对猩猩皮肤和牙齿的分析，测试了某些类型的猩猩对压力的反应是否与其他类型的猩猩不同。

猩猩的种类

所有年轻的雄性猩猩一开始看起来都一样，但当青春期命中命中，雄性猩猩分为两种不同的类型。当人类经历青春期时，男孩会长出胡须和腋毛。虽然猩猩在青春期也会毛发增多，但它们也会发育出一些独特的东西——一些雄性猩猩会发育出一种叫“脸垫”的东西法兰雌性猩猩觉得很有吸引力。你可能在动物园里见过这些猩猩，它们的脸颊上几乎粘着半个飞盘。图1 b)．这些公鹿被称为法兰公鹿。

成年雄性红毛猩猩没有长出面部凸缘，但随着年龄的增长，它们看起来仍然像年轻的红毛猩猩，它们被称为成年无凸缘雄猩猩(图1一个)．没有法兰的雄性可以延迟法兰的发育长达20年，或者可能永远不会法兰。在动物界，一个物种拥有两种成年雄性是不寻常的。科学家们仍然不明白为什么成年雄性猩猩会存在，它们很神秘，因为它们在动物园里找不到。一些研究人员长期以来一直怀疑压力可能是原因之一。

栖息地压力如何影响猩猩?

早年经历的压力可能有助于解释为什么一些年轻的雄性猩猩会变成有翼缘的成年猩猩，而另一些则会变成没有翼缘的成年猩猩。没有法兰的成年雄性排名较低，这意味着它们经常在战斗中失败，与排名较高的法兰雄性相比，它们的后代更少。在一些动物中，比如狒狒，地位较低的雄性往往比地位较高的雄性承受更多的压力。然而，当研究人员开始测量猩猩的激素水平以评估猩猩的压力时，他们发现，与狒狒不同的是，有法兰的雄性猩猩是更多的压力很大，即使他们的排名更高。因此，我们提出了这样的假设:与有法兰的成年男性相比，没有法兰的成年男性在童年经历的压力更小。

激素研究支持我们的假设。早期的一项研究表明，成年的非荷叶边雄猩猩与有荷叶边雄猩猩的压力荷尔蒙水平相同或更低。然而，这项研究只研究了成年猩猩，而不是从童年到青春期的整个生命阶段，因为这要复杂得多。成年无缘雄性猩猩只能在野外找到，在野外追踪猩猩的一生来研究它们的压力荷尔蒙比在动物园里更具挑战性。猩猩生活在高高的树上，长大后经常会离开研究区域。因此，我们决定使用一种新的方法来分析童年压力:研究压力对博物馆收藏的成年猩猩骨骼牙齿的影响。

牙齿长得像树上的年轮

牙齿和树木都保存着极其详细的生长记录。树木通过每年在树干的外层增加新的层来长得更大。因为雨水多的时候树木长得更多，所以雨季的年轮特别厚，而干旱的年轮特别薄。

牙齿反映出类似的模式——每周都有一层新的牙齿被创造出来(图2)．你自己可能没有注意到这些层，因为它们大约只有一根头发的厚度!猩猩的牙齿分为两组，就像我们的一样。当婴儿还在母亲的子宫里时，第一副牙齿就长出来了。大约在乳牙开始出现在口腔的时候，第二组牙齿仍在颌骨内生长。这些成年牙齿在整个儿童时期都在不断生长，当它们完成后，它们会把乳牙挤出来，长到开放的地方。

压力事件会在牙齿上留下痕迹

如果孩子们在牙齿生长的过程中经历了压力，这种压力会留下记录。例如，当孩子发烧或受伤时，他们的身体专注于自我愈合，并在那个时候暂停长牙。这叶子沟槽，称为压力线，在牙齿的形成过程中(图2)．压力线，有点像树木年轮上干旱的一年，表明在生病或受伤的那几周里，牙齿没有像平常一样长得那么多。

猩猩的牙齿上布满了严重的和更典型的应力纹(图2)．人和动物的牙齿上通常会有一些压力纹，包括从他们出生的时候开始，因为这对妈妈和婴儿来说都是一个非常有压力的事件。但是，除非一个人经历了一段时间的饥饿或严重的疾病，并持续发烧，否则他们的牙齿上不太可能有真正深的压力纹。我们之前的一些研究发现，当猿类或人类经历严重的压力事件时，比如失去家人或遭受非常严重的伤害，与普通感冒等日常压力源造成的压力线相比，它们的压力线会非常深。

测量猩猩牙齿的应力

一个世纪前，科学家们收集了去世的猩猩的皮肤、头骨和骨骼，并将它们带到博物馆供研究人员研究。我们去了两个博物馆——华盛顿特区的史密森国家自然历史博物馆和费城的自然科学学院——去研究这些猩猩文物。我们首先确定了哪些成年猩猩是哪些:有法兰的雄性比没有法兰的雄性有更大的面部尺寸(图3)．

我们从猩猩头骨上取了牙齿模具来测量牙齿上的应力线。这个过程类似于牙医在你戴牙套之前给你的牙齿塑形的过程。这个模具看起来就像牙齿的复制品，除了它是黑色的，因为它是由一种叫做环氧树脂的类似塑料的材料制成的。图2)．然后，我们用高倍显微镜拍摄了压力线的3D照片，并测量了它们的深度，这样我们就可以弄清楚每只猩猩在成长过程中所经历的压力事件的严重程度[2］．

我们发现了什么?

我们发现有法兰的雄性比没有法兰的雄性有更深的压力线。这支持了我们的假设，即与没有齿缘的成年男性相比，有齿缘的男性在童年时期牙齿形成时经历了更严重的压力事件。这些结果帮助我们理解为什么雄性猩猩可能存在两种类型。我们的研究支持这样一种观点，即雄性猩猩过早交配是因为童年压力更大。在未来，研究其他可能有助于解释翻边的因素会很有趣，比如有翻边的成年男性和没有翻边的成年男性之间的基因差异。

为什么这很重要

我们的研究结果表明，一个充满压力的童年通常会导致雄性猩猩成为一个有法兰的成年猩猩。由于栖息地破坏和气候变化等环境变化，猩猩的童年变得越来越紧张，很可能有更多的雄性猩猩在青春期变得暴躁。我们的研究结果还表明，每年成为成年无凸缘雄性猩猩的数量会减少，这意味着成年无凸缘雄性猩猩可能会从野外完全消失。

在动物中，成年无缘雄性猩猩表现出一种罕见而独特的现象。由于没有法兰的成年雄性只在野外发现，由于野外环境压力越来越大，可能导致它们消失，我们还有宝贵的几年时间来研究它们。如果猩猩作为一个物种在野外只剩下50年的生存时间，那么成年的无缘雄性猩猩很可能在那之前就灭绝了。不幸的是，我们仍然对成年无缘男性的存在方式和原因知之甚少。研究它们还可以为我们的化石祖先在年轻时是如何以及为什么经历压力提供线索。但我们必须拯救濒临灭绝的猩猩才能明白这一点!

拯救猩猩是有可能的——山地大猩猩曾被从灭绝的边缘拯救出来。如果我们通过持续和资金充足的国际保护努力，猩猩也可以从灭绝的边缘被拯救出来。

术语表

气候变化：↑由人类引起的全球环境变化模式，使地球生态系统受到威胁。

压力：↑生物体对环境或社会压力的生理反应，迫使其适应。

青春期：↑介于童年和青年之间的一段时间，青少年经历与性别相关的生理变化以达到性成熟。

法兰：↑一些成年雄性猩猩脸上的脸颊垫。

压力线：↑由于童年时期的压力而造成的牙齿表面的凹槽。

利益冲突

作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。

致谢

该项目获得了欧盟地平线2020研究和创新计划的资助，根据Marie Sklodowska-Curie资助协议No 798117，俄亥俄州立大学校长博士后学者计划，史密森学会研究生奖学金，宾夕法尼亚博物馆，NSF研究生研究奖学金计划(GRFP)和NSF研究生研究实习计划(GRIP)。感谢Janet Monge对牙科印象收集、深思熟虑的对话、设备共享和监督的贡献。感谢Sarah Crawley为她制作的动画图2．感谢Alain Queffelec， Éric Pubert, Yann Heuzé， William Rendu, Emmy Bocaege, Umang Gurung, Debbie Guatelli-Steinberg, Shannon McFarlin, Donald J. Reid, Sireen El Zaatari, Kristofer Helgen, Darren Lunde, Ned Gilmore，史密森国家自然历史博物馆(NMNH)，费城自然科学学院(ANSP)，和美国自然历史博物馆(AMNH)为这个和以前的项目提供他们的收藏和设备。

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原文

↑Kralick, A. E.和McGrath, K. 2021。有齿缘的猩猩比没有齿缘的猩猩牙齿上有更严重的压力标记(彭哥spp)。点。期刊。Anthropol．176:625-37。doi: 10.1002 / ajpa.24387

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参考文献

[1]↑欧康奈尔，C. A.， DiGiorgio, A. L.， Ugarte, A. D.， Brittain, R. S.， Naumenko, D. J.， Utami Atmoko, S. S.等。2021。野生婆罗洲猩猩在水果短缺的时候会经历肌肉分解代谢。科学。代表．11:10185。doi: 10.1038 / s41598 - 021 - 89186 - 4

[２]↑McGrath, K.， El-Zaatari, S.， Guatelli-Steinberg, D.， Stanton, m.a.， Reid, d.j.， Stoinski, t.s.，等。2018。维龙加山地大猩猩和其他类人猿线性牙釉质发育不全的定量研究。点。期刊。Anthropol。166:337-52。doi: 10.1002 / ajpa.23436