https://frosthead.com

Hogyan tárják fel az ősi fogak az emberiség gyökereit

Tízezer évvel ezelőtt a horvát félsziget mezolitikus vadászgyűjtői halakat fogtak (esetleg fogaikkal a mérleg eltávolításához), és keményítőtartalmú növényekkel táplálkoztak. A tudósok ezt egy maroknyi ősi fognak köszönhetően tudják meg, amelyeknek a plakkja a halmérlegek, a hús húsának és a keményítő-granulátumnak a mikrotűzét mutatta ki. Ez a meszesített baktériumgomba segít a kutatóknak megérteni ezeknek a vadászgyűjtőknek a táplálkozását - ezt egyszer egy szinte lehetetlen feladatnak tartották, mivel az idő alatt ilyen kevés emberi maradvány található, és az élelmiszer általában nem marad fenn a fosszilis rekordokban.

kapcsolodo tartalom

  • Az ősi fogak baktériumai visszaszorítják a bubonic pestis eredetét
  • A tudósok a neandervölgyi fogplakkba merítették, hogy megértsék, hogyan éltek és étkeztek

Ez a legfrissebb természettudományi tanulmányban közölt megállapítás csak egy a számtalan felfedezésből, amelyet a fogakkal kapcsolatos régészeti csodák tettek lehetővé. A fogak aránytalanul gyakoriak a régészeti lelőhelyekben: a tudósok gyakran több tucatot vagy százat találnak minden csontvázra vagy koponyára. Ennek oka az, hogy a fogat fedő zománc már 97% -ban ásványi anyag, és a fogak erősebbek, mint a csontok, tehát valószínűbb, hogy túlélik őket, írja Peter Ungar antropológus az Evolution Bite: A fog, a diéta és az emberi eredet története című cikkben .

Más szavakkal: a fogak olyanok, mint az ókori emberi maradványok filléreké; mindenütt megjelennek.

De a fillérekért ellentétben, gyakran kincsesarók. A fogak alakjától kezdve a zománcozott vastagságig mindenki elmondja a kutatóknak az emberről, akinek a szája a foga egyszer lakott: mit evett, hol éltek, milyen betegségeik voltak. Ahogy a paleoantropropológus, Kristin Krueger állítja, a fogak „apró puzzle-darabok, amelyek segíthetnek látni valaki életének„ nagy képét ”.

Krueger összeállítja ezeket a puzzle-darabokat egy ART nevű roboteszköz segítségével a mesterséges szintézis technológiáért. A rágógép-szimulátor az emberi állkapcsot utánozza, hogy kiderítse, hogy a különféle ételek orraszelése hogyan befolyásolja a fogakat, megnézve, vajon ezek az ételek hagynak-e apró kopásokat a gép „fogain”. úgy gondolják, hogy nagy mennyiségű húst fogyasztanak ”- mondta Krueger e-mailben. Ő és kollégái már felfedezték, hogy a hús nem hagy mikrobíró aláírást, ami megváltoztathatja azt, hogy a tudósok hogyan analizálják a homininek fogait, amelyekről úgy gondolják, hogy különösen húsevő, mint például a Neanderthals.

A fogak alázatosnak tűnhetnek olyan káprázatos példányokhoz képest, mint a koponyák, ám a csontos kiemelkedések sokkal többet kínálnak, mint a meglepetés részaránya. "Folyamatosan csodálkozom, amit a fogak vizsgálatakor találok" - mondta Krueger. „Valóban kis ablakok az egyén életében.” Fedezze fel a legizgalmasabb felfedezések közül néhányat, melyet az ősi csúcsok segítségével készítettek, és azt a technológiát, amely lehetővé teszi ezeket a betekintéseket.

DYW65D.jpg Taung Child Australopithecus africanus, Australopithecus afarensis és Homo erectus. A híres Lucy csontváz az Australopithecus afarensis fajhoz tartozik. (Sabena Jane Blackbird / Alamy)

Diéta és egészség

Míg az ősi horvátok tengeri étrendje izgalmas hír a tudósok számára, más leletek ugyanolyan látványosnak bizonyultak. Vegyük például az Australopithecine Lucyt. Fogainak kémiai elemzése azt mutatja, hogy már 4 millió évvel ezelőtt a homininek étrendje hirtelen sokkal változatosabbá vált, mint a többi főemlős. A fákban élő majmok továbbra is megrendeltekék a dzsungel prix-fixe menüjét, míg az emberiségesebb homininek kibővítették a szájütésüket a dzsungel és a szavanna svédasztalos kínálatával.

Az ősi fogak szén-aláírásai azt mutatják, hogy Lucy és hozzátartozója kiterjedt a gyümölcsökön, a fák és cserjék lágy rügyein, és valójában más állatokat evett; a vastagabb zománc kialakulása azt tükrözi, hogy a magok, a diófélék és a gyökerek táplálkozására is nagyobb védelmet fejlesztettek ki. "Még nem tisztázott, hogy ez az étrendváltás milyen mértékben tükrözi az aktív vadászatot, vagy a kis zsákmányok, például ízeltlábúak összegyűjtését, vagy a pusztítást, vagy ezek kombinációját, de nyilvánvalóan történt valami." - írja Ian Tattersall paleoantropropológus a The Strange Case of-ban. a Rickety kozák és az emberi evolúció egyéb óvatos mesei .

A fogászati ​​nyilvántartás az egészség fontos markereit is feltárhatja az antropológusok számára. Az egyik tanulmányban a kutatók a dentinre - a zománc alatti szövetre - vizsgálták a modern görög emberekben, összehasonlítva az őskori közel-keleti közösségekkel. A modern görögök D-vitaminhiánya négyszer magasabb volt, mint ősi őseiknél, valószínűleg azért, mert több időt töltöttek bent bent vagy a ruházat megváltoztatása miatt, bár a kutatóknak még nem találtak határozott választ. A mezőgazdaság előtti népeknél az üregek aránya szintén szignifikánsan alacsonyabb volt, és a kutatók megkezdették a baktérium-DNS kinyerését a meszesedésű plakkból, hogy megfigyeljék, hogyan változtak a baktériumtörzsek a gazdálkodás bevezetése után.

Annak ellenére, hogy a "paleo diéta" ​​követői állítottak be (ami egyértelmű, hogy nem tükrözi a tényleges paleolitikus étrendet), az őskori élet egyetlen egészségügyi következménye sem volt pozitív. Debbie Guatelli-Steinberg, az Ohio State University antropológusa és a What Teeth Reveal About Human Evolution evolúciójának szerzője első látásra látta, hogy a betegség és az alultápláltság miként sújtja a neandertalálokat. Ennek érdekében a zománcon hipoplaziasnak nevezett lineáris jelöléseket tanulmányozza, amelyek akkor fordulnak elő, ha a zománcképződés genetikai vagy környezeti okok miatt rövid ideig megáll.

„Néhány megszakítás [a neandertáli házban] meglehetősen hosszú, majdnem három hónapig tartott” - mondja Guatelli-Steinberg kutatásának. "Nehéz értelmezni, de ha ilyen hosszú idő van, akkor valószínűbb, hogy ennek valamilyen köze van az alultápláltsághoz."

nature15696-sf3.jpg A dél-kínai barlangból visszanyert alsó fogak bizonyítékot szolgáltattak a régió legkorábbi egyértelmű modern emberéről. (Liu Wu és társai / Természet)

Viselkedés és migráció

2015-ben a kutatók felfedték a fogászati ​​régészet egyik legfontosabb leletét: 47 fogat egy barlangban Dél-Kínában. Ezeket a fogakat, amelyek a Homo sapienshez tartoznak, bizonyítékot szolgáltattak arra, hogy fajaink sokkal korábban érkeztek Ázsiába, mint ahogy azt korábban gondolták - akár 80–120 ezer évvel ezelőtt.

Más kutatók az ókori plakk baktériumait tanulmányozták, hogy megértsék a polinéziai szigetek közötti vándorlást, és kémiai elemzést végeztek a fogakon, a felszín alatti vizekből származó stroncium-izotópokat vizsgálva, amelyek beragadnak a zománcba. Ha a stroncium megváltozik az egyén első moláris és második között, az utalást idéz elő az egyik helyről a másikra.

"Egy másik módszer az, hogy megnézem és megnézem, hogy a nőkben milyen eltérések vannak a férfiakhoz képest" - mondja Guatelli-Steinberg. Ha a nőstényeknél nagyobb eltérések mutatkoznak, mint a férfiaknál, ez azt jelentheti, hogy a nőstények különböző területekről vándorolnak. (Honnan tudhatjuk, hogy a kérdéses nő nő vagy férfi? Kiderült, hogy a kérdésre kémiailag is választ lehet kapni, ha megvizsgáljuk az egyik zománcot alkotó fehérjét.)

A fogak szintén ijesztő betekintést nyújtanak a viselkedésbe. Krueger például megvizsgálta a neandervölgyi fogak kopását, hogy megértse, miként használják a szájukat kiegészítő eszközként. „Míg a hidegebb és nyitottabb körülmények között élő személyek az első fogaikat szorongatáshoz és megragadáshoz használták (valószínűleg az első fogaikat harmadik kézként használják az állatok elrejtésének ruházatra vagy menedékre való felkészítésekor), az erdősebb és melegebb környezetben élők alkalmanként fogaikat, hogy lágyítsák a szálakat vagy a fát, vagy esetleg retusálják az eszközöket ”- mondta Krueger e-mailben.

DTGJ79.jpg Korai homininek Paranthropus robustus és Paranthropus boisei, más néven a Diótörő alsó állkapocs-öntése. (Alamy Természettudományi Múzeum)

Evolúció és faj-azonosító

A modern emberekhez képest sok homininnel fogosabb a szája. A „Diótörő” (más néven Paranthropus boisei ), egy 2, 3 millió évvel ezelőtt élt hominin volt a legnagyobb moláris és legvastagabb zománc bármely hominin közül. A 1, 5 millió évvel ezelőtt a világ minden táján élő Homo erectus nagyobb szemfogakkal rendelkezett, mint a modern emberek. De mindketten továbbra is követték a fogak méretének általában csökkenő evolúciós tendenciáját: állkapocsunk és fogaink mérete millióval évek óta lassan csökken. A modern embereknek általában felnőttkorukra 32 foga van a végén, beleértve négy bölcsességfogat is, amelyeket gyakran el kell távolítani, mert nekik nincs helyük.

"Ez nagyrészt az étkezési stratégiák változásainak tulajdonítható" - mondta Krueger. „Miért változtak étkezési stratégiánk? Ezek voltak a változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodások, amelyeket a Plio-pleisztocén során jól dokumentáltak. "

A modern Homo sapiens és ősei közötti óriási fogaknak köszönhetően a fogak csodálatos eszköz a fajok azonosításához. De honnan tudják a tudósok, hogy egy különösen nagy vagy kicsi fogot különféle fajnak kell-e osztályozni, vagy csak egy példa a fajon belüli eltérésekre? Ez minden bizonnyal a 2015-ben felfedezett egy 750 000 éves moláris molajat körültette. Ez volt a legkisebb moláris faj, amelyet valaha Afrikában találtak a középső pleisztocén alatt, ami növeli a variáció mértékét a régió összes mintája között. Melyik fajhoz tartozott, ezt még nem határozták meg.

Krueger szerint ezekre a trükkös azonosítási kérdésekre nincs egyértelmű válasz.

Gondolj csak a méretkülönbségre, amelyet az élő emberekben találhat. Gondolj egy kosárlabda játékosra, mint egy ló zsokéra! - mondta Krueger. "Az összes paleoantropológus egyetért azzal, hogy a múltban eltérések léteztek, ám egyetértenek az egy fajon belüli variáció határvonala és a különböző fajok elegendő változatosságának eltérő határvonala között."

Fejlesztés

Az olyan állkapocsok mellett, amelyek nem hagynak elegendő helyet a fogainknak, a modern emberek másik jellemzője a rendkívül hosszú fejlődési folyamatunk, amely tükröződik abban, hogy meddig tart bennünk egy teljes száj felnőtt gyöngyfehérje bevétele.

"Van ilyen hosszú gyermekkorunk, amelyben megtanuljuk és elsajátítjuk a képességeinket a túléléshez, és úgy tűnik, hogy a leghosszabb fejlődési periódusuk van bármely nem emberiségi főemlősnek" - mondja Guatelli-Steinberg. Annak ismerete, mennyi ideig tart ki a modern embernek a fogak kinövése és a teljes felnőtt molarák megszerzése, hasznos a régészeti leletek áttekintésében és más fajok fejlődésének összehasonlításában a sajátunkkal.

A tudósok ezt a változást egy újszülött vonal segítségével követik, amely az első molán születéskor alakul ki - egy olyan halvány vonal, amely a mikroszkóp alatt látható - amelyet Guatelli-Steinberg összehasonlít egy születési anyakönyvi kivonattal. Ez a vonal a kiindulási pont: onnan a tudósok megszámolhatják a későbbi perikymatákat, a zománcvonalakat, amelyek napi formában képződnek, mint a fagyűrűk, hogy megtanulják, milyen fejlett volt a gyermek foga haláluk idején. Például egy Gibraltáron talált és egy fiatal neandervölgyi gyermeknek tulajdonított fogakkal ellátott állkapcsot halálukban három éves koruknak adták, és kissé gyorsabb fogak kitörését mutatták, mint a Homo sapiens esetében .

Más kutatók hasonló módszereket alkalmaztak azzal érvelve, hogy a modern emberekhez leginkább hasonló fejlõdés a Homo erectus megjelenése után kezdõdött. Míg az Erectus-nak még mindig gyorsabb volt a fogafejlődése, mint a fajunknak, lassabbak voltak, mint a korábban járt homininek. Guatelli-Steinberg és kollégái nemrégiben nyújtottak be egy tanulmányt a Homo naledi fogászati ​​fejlődéséről, amely úgy tűnik, hogy megkülönbözteti a többi korai hominintől, és reméli, hogy munkájuk csak az új, felfedezett faj kutatásának kezdete lesz.

A szerkesztő megjegyzése, 2018. július 3 .: Ez a bejegyzés eredetileg tévesen állította, hogy az emberek 80-120 millió évvel ezelőtt érkeztek Ázsiába; valójában 80-120 ezer évvel ezelőtt volt.

Hogyan tárják fel az ősi fogak az emberiség gyökereit