Dziesięć tysięcy lat temu mezolityczni łowcy-zbieracze z Półwyspu Chorwackiego łapali ryby (być może używając zębów do usuwania łusek) i żerowali na roślinach skrobiowych. Naukowcy wiedzą o tym dzięki garstce starożytnych zębów, których płytka nazębna ujawniła mikroskamieniałości łusek rybnych, miąższu ryb i granulki skrobi. Ten zwapniony osad bakteryjny pomaga badaczom zrozumieć dietę tych łowców-zbieraczy - kiedyś uważano to za prawie niemożliwe zadanie, ponieważ z tego okresu jest tak mało ludzkich szczątków, a żywność zasadniczo nie przetrwała w zapisach kopalnych.
powiązana zawartość
- Bakterie w starożytnych zębach odpychają początki dżumy dymieniczej
- Naukowcy zagłębiają się w neandertalską płytkę nazębną, aby zrozumieć, jak żyli i co jadli
Odkrycie to, opublikowane w niedawnym badaniu Nature, jest tylko jednym z niezliczonych odkryć, które stały się możliwe dzięki cudom archeologicznym, jakim są zęby. Zęby są nieproporcjonalnie powszechne na stanowiskach archeologicznych: naukowcy często znajdują dziesiątki lub setki na każdy szkielet lub czaszkę. To dlatego, że szkliwo pokrywające ząb jest już w 97 procentach mineralne, a zęby są mocniejsze niż kości, więc są bardziej prawdopodobne, że przeżyją, pisze antropolog Peter Ungar w Evolution's Bite: A Story of Teeth, Diet and Human Origins .
Innymi słowy, zęby są jak grosze starożytnych ludzkich szczątków; pojawiają się wszędzie.
Ale w przeciwieństwie do groszy, często są skarbnicą. Wszystko, od kształtu zęba po grubość szkliwa, mówi badaczom coś o człowieku, którego usta zamieszkiwał kiedyś ząb: co jedli, gdzie mieszkali, jakie mieli choroby. Jak ujął to paleoantropolog Kristin Krueger, zęby to „małe kawałki układanki, które mogłyby pomóc zobaczyć„ duży obraz ”czyjegoś życia”.
Krueger montuje te układanki za pomocą robota zwanego ART, wykorzystującego technologię sztucznej resyntezy. Symulator żucia imituje ludzką szczękę, aby ujawnić, jak wpływ na różne potrawy wpływają na zęby, aby sprawdzić, czy te pokarmy pozostawiają niewielkie otarcia na „zębach maszyny”. „Ma to znaczący wpływ na nasze rozumienie diet homininowych, zwłaszcza tych hominis, którzy uważa się, że spożywają dużą ilość mięsa ”, powiedział Krueger w e-mailu. Ona i jej koledzy już odkryli, że mięso nie pozostawia śladów mikropłaskich, co może zmienić sposób, w jaki naukowcy analizują zęby homininów uważanych za szczególnie mięsożerne, jak neandertalczycy.
Zęby mogą wydawać się skromne w porównaniu z bardziej oślepiającymi okazami, takimi jak czaszki, ale kościste wypukłości oferują więcej niż tylko część niespodzianek. „Ciągle zadziwia mnie to, co znajduję podczas badania zębów” - powiedział Krueger. „To naprawdę małe okno do życia jednostki.” Poznaj niektóre z najbardziej ekscytujących odkryć dokonanych przy pomocy starożytnych chomperów oraz technologię, która umożliwia te spostrzeżenia.
Taung Child Australopithecus africanus, Australopithecus afarensis i Homo erectus. Słynny szkielet Lucy należy do gatunku Australopithecus afarensis. (Sabena Jane Blackbird / Alamy) Dieta i zdrowie
Podczas gdy dieta morska starożytnych Chorwatów jest ekscytującą wiadomością dla naukowców, inne znaleziska okazały się równie spektakularne. Weźmy na przykład Australopithecine Lucy. Analiza chemiczna jej zębów pokazuje, że już 4 miliony lat temu dieta hominin nagle stała się znacznie bardziej zróżnicowana niż inne naczelne. Małpy żyjące na drzewach wciąż zamawiały menu prix-fixe w dżungli, podczas gdy bardziej ludzcy hominini rozszerzyli swoje podniebienie do oferty bufetowej dżungli i sawanny.
Podpisy węglowe pradawnych zębów pokazują, że Lucy i jej krewniacy rozszerzyli się poza owoce i miękkie pąki drzew i krzewów do jedzenia innych zwierząt; rozwój grubszej emalii świadczy o tym, że opracowali także większą ochronę przed jedzeniem nasion, orzechów i korzeni. „W jakim stopniu ta zmiana diety odzwierciedla aktywne polowanie lub gromadzenie małych ofiar, takich jak stawonogi, padlinożercy lub ich kombinacja, jest nadal niejasne, ale coś się wydarzyło”, pisze paleoantropolog Ian Tattersall w Dziwnym przypadku chwiejny Kozak i inne przestrogi z ewolucji człowieka .
Dokumentacja dentystyczna może również ujawnić ważne markery zdrowia antropologom. W jednym z badań naukowcy przyjrzeli się zębinie - tkance, która tworzy się pod szkliwem - u współczesnych Greków w porównaniu do prehistorycznych społeczności Bliskiego Wschodu. Współcześni Grecy mieli poziom niedoboru witaminy D, który był czterokrotnie wyższy niż ich starożytni przodkowie, być może z powodu spędzania więcej czasu w domu lub zmiany ubrań, chociaż naukowcy nie znaleźli jeszcze ostatecznej odpowiedzi. Ludy przedrolnicze miały również znacznie niższy wskaźnik wnęk, a naukowcy rozpoczęli ekstrakcję bakteryjnego DNA z zwapnionej płytki nazębnej, aby zobaczyć, jak zmieniły się szczepy bakterii po wprowadzeniu hodowli.
Pomimo twierdzeń zwolenników „diety paleo” (która, aby być jasnym, nie odzwierciedla rzeczywistej diety paleolitycznej), nie wszystkie wyniki zdrowotne życia prehistorycznego były pozytywne. Debbie Guatelli-Steinberg, antropolog z Ohio State University i autor książki What Teeth Reveal About Human Evolution, z pierwszej ręki widziała, jak choroba i niedożywienie nękają neandertalczyków. W tym celu bada liniowe oznaczenia na szkliwie zwane hipoplazjami, które pojawiają się, gdy tworzenie szkliwa ustaje na krótki czas z przyczyn genetycznych lub środowiskowych.
„Niektóre zakłócenia [u neandertalczyków] były dość długie, prawie do trzech miesięcy”, mówi o swoich badaniach Guatelli-Steinberg. „Trudno to zinterpretować, ale gdy jest taki długi okres, bardziej prawdopodobne jest, że ma to coś wspólnego z niedożywieniem”.
Dolne zęby odzyskane z jaskini na południu Chin dostarczyły dowodów na najwcześniejszy jednoznaczny współczesny człowiek w regionie. (Liu Wu i in. / Nature) Zachowanie i migracja
W 2015 r. Naukowcy odkryli jedno z najważniejszych znalezisk w archeologii dentystycznej: 47 zębów w jaskini w południowych Chinach. Zęby te, zidentyfikowane jako należące do Homo sapiens, dostarczyły dowodów, że nasz gatunek przybył do Azji znacznie wcześniej niż wcześniej sądzono - już 80–120 tysięcy lat temu.
Inni badacze badali bakterie ze starożytnej płytki nazębnej, aby zrozumieć migrację między wyspami polinezyjskimi, i przeprowadzili analizę chemiczną zębów patrząc na izotopy strontu, które pochodzą z wód gruntowych i zostają zablokowane w szkliwie. Jeśli stront zmienia się między pierwszym i drugim zębem trzonowym danej osoby, sugeruje to migrację z jednego miejsca do drugiego.
„Innym sposobem jest sprawdzenie, jak duże są różnice między kobietami a mężczyznami”, mówi Guatelli-Steinberg. Jeśli występuje większa różnorodność u kobiet niż u mężczyzn, może to oznaczać, że kobiety migrowały z różnych obszarów. (Skąd wiemy, czy dana osoba jest kobietą czy mężczyzną? Okazuje się, że na pytanie można również odpowiedzieć chemicznie, badając jedno z białek tworzących szkliwo).
Zęby oferują także kuszące spojrzenie na zachowanie. Na przykład Krueger zbadał zużycie zębów neandertalczyków, aby zrozumieć, w jaki sposób używali ust jako dodatkowego narzędzia. „Podczas gdy osoby żyjące w bardziej zimnych i otwartych warunkach korzystały z przednich zębów do zaciskania i chwytania (najprawdopodobniej wykorzystując swoje przednie zęby jako trzecią rękę podczas przygotowywania skóry zwierząt do ubrania lub schronienia), osoby w bardziej zalesionym i ciepłym otoczeniu czasami używały zęby do zmiękczania włókien lub drewna, a może do retuszowania narzędzi - powiedział Krueger w e-mailu.
Odlewy dolnej szczęki wczesnych homininów Paranthropus robustus i Paranthropus boisei, znany również jako Dziadek do orzechów. (The Natural History Museum / Alamy) Ewolucja i identyfikator gatunku
W porównaniu do współczesnych ludzi wielu homininów miało bardziej usta. „Dziadek do orzechów” (alias Paranthropus boisei ), hominin, który żył 2, 3 miliona lat temu, miał największe zęby trzonowe i najgrubsze szkliwo spośród wszystkich homininów. Homo erectus, który żył na całym świecie 1, 5 miliona lat temu, miał większe kły niż współczesni ludzie. Ale oba nadal podążały za ewolucyjnym trendem polegającym na ogólnie zmniejszaniu wielkości zębów: wielkość naszej szczęki i zębów powoli maleje przez miliony lat. Współcześni ludzie zwykle kończą z 32 zębami, zanim są w pełni dorosli, w tym z czterema mądrymi zębami, które często trzeba usunąć, ponieważ po prostu nie ma dla nich miejsca.
„Jest to w dużej mierze spowodowane zmianami strategii żywieniowych” - powiedział Krueger. „Dlaczego zmieniły się nasze strategie żywieniowe? Były to dostosowania do zmieniających się warunków środowiskowych, które są dobrze udokumentowane podczas plejopocenu. ”
Dzięki ogromnym różnicom w uzębieniu między współczesnym Homo sapiens a wszystkimi jego przodkami zęby są wspaniałym narzędziem do identyfikacji gatunków. Ale skąd naukowcy wiedzą, czy szczególnie duży lub mały ząb należy sklasyfikować jako inny gatunek, czy jest to tylko przykład zmienności w obrębie gatunku? To z pewnością pytanie dotyczyło jednego 750 000-letniego zęba trzonowego odkrytego w 2015 r. Był to najmniejszy trzonowiec kiedykolwiek znaleziony w Afryce podczas środkowego plejstocenu, co zwiększa wielkość zmienności między wszystkimi próbkami dla tego regionu. Do jakiego gatunku należał, to jeszcze nie zostało ustalone.
Według Kruegera nie ma jednoznacznej odpowiedzi na te trudne pytania identyfikacyjne.
„Pomyśl tylko o różnicy wielkości, którą można znaleźć u żywych ludzi. Pomyśl, że koszykarz kontra dżokej! ”- powiedział Krueger. „Wszyscy paleoantropolodzy zgadzają się, że zmienność istniała w przeszłości, ale nie zgadzają się co do linii granicznej między zmiennością w obrębie jednego gatunku w porównaniu z wystarczającą liczbą odmian, aby reprezentować inny gatunek”.
Rozwój
Oprócz szczęk, które nie pozostawiają wystarczającej ilości miejsca dla naszych zębów, kolejną cechą współczesnego człowieka jest nasz niezwykle długi proces rozwojowy, który znajduje odzwierciedlenie w tym, ile czasu zajmuje nam uzyskanie pełnych ust perłowych białych dorosłych.
„Mamy długie dzieciństwo, w którym uczymy się i doskonalimy umiejętności niezbędne do przetrwania, i wydaje się, że mamy najdłuższe okresy rozwoju u innych nie-ludzkich naczelnych”, mówi Guatelli-Steinberg. Wiedza o tym, jak długo współczesni ludzie odrastają z zębów mlecznych i zdobywają komplet dorosłych zębów trzonowych, jest przydatna w analizie danych archeologicznych i porównywaniu rozwoju innych gatunków z naszymi.
Naukowcy śledzą tę zmianę za pomocą linii noworodkowej, która tworzy się na pierwszym trzonowcu przy urodzeniu - słabej linii widocznej pod mikroskopem - którą Guatelli-Steinberg porównuje z aktem urodzenia. Ta linia jest punktem wyjścia: stamtąd naukowcy mogą policzyć kolejne perikymata, linie szkliwa, które formują się codziennie, takie jak słoje drzew, aby dowiedzieć się, jak rozwinięte były zęby dziecka w chwili śmierci. Na przykład kości szczęki z zębami znalezionymi na Gibraltarze i przypisywanymi młodemu neandertalskiemu dziecku podano wiek śmierci w wieku trzech lat i wykazywało ono nieco bardziej przyspieszone erupcje zębów niż u Homo sapiens .
Inni badacze zastosowali podobne metody, aby argumentować, że rozwój najbardziej podobny do rozwoju współczesnych ludzi zaczął się po pojawieniu się Homo erectus . Podczas gdy Erectus nadal miał szybszy rozwój zębów niż nasz gatunek, były one wolniejsze niż homininy, które pojawiły się wcześniej. Guatelli-Steinberg i jej koledzy niedawno opublikowali artykuł na temat rozwoju zębów Homo naledi, który wydaje się odróżniać go od innych wczesnych homininów, i ma nadzieję, że ich praca będzie zaledwie początkiem badań nad tym nowo odkrytym gatunkiem.
Nota redaktora, 3 lipca 2018 r .: Ten post początkowo zawierał błąd, że ludzie przybyli do Azji od 80 do 120 milionów lat temu; tak naprawdę było to 80 do 120 tysięcy lat temu.
