https://frosthead.com

Kako starodavni zobje razkrivajo korenine človeštva

Pred desetimi leti so mezolitni lovci nabiralci hrvaškega polotoka lovili ribe (morda z zobmi za odstranjevanje lusk) in jih lovili za škrobne rastline. Znanstveniki to vedo po peščici starodavnih zob, katerih plaketa je razkrila mikrofosile ribjih lusk, ribjega mesa in škrobnih zrnc. Ta kalcificirana bakterijska pištola pomaga raziskovalcem razumeti prehrano teh lovskih nabiralcev - nekoč se jim je to zdelo skoraj nemogoča naloga, saj je v tem obdobju tako malo človeških ostankov, živila pa na splošno ne živijo v fosilnih zapisih.

Sorodne vsebine

  • Bakterije v starodavnih zobeh Push Back Izvori Bubonske kuge
  • Znanstveniki potopite v neandertalsko zobno ploščo, da bi razumeli, kako so živeli in jedli

Ta ugotovitev, objavljena v nedavni raziskavi Nature, je le eno od neštetih odkritij, ki jih omogočajo arheološki čudeži, ki so zobje. Zobje so na arheoloških najdiščih nesorazmerno razširjeni: znanstveniki pogosto najdejo desetine ali stotine za vsako okostje ali lobanjo. To je zato, ker je sklenina, ki pokriva zob, že 97-odstotna mineralna, zobje pa so močnejši od kosti, zato je večja verjetnost, da bodo preživeli, piše antropolog Peter Ungar v knjigi Evolution's Bite: A Story of Theth, Diet and Human Origins .

Z drugimi besedami, zobje so kot peni starodavnih človeških ostankov; povsod se obrnejo.

Toda za razliko od penijev so pogosto zakladnica. Vse, od oblike zoba do njegove debeline sklenine, raziskovalcem pove nekaj o človeku, v ustih katerega je nekdaj naselil zob: kaj so jedli, kje so živeli, katere bolezni so imele. Kot pravi paleoantropologinja Kristin Krueger, so zobje "majhni koščki sestavljanke, ki bi lahko pomagali videti" veliko sliko "življenja nekoga."

Krueger sestavlja te sestavljanke s pomočjo robotske naprave, imenovane ART, za tehnologijo umetne resinteze. Simulator žvečenja posnema človeško čeljust, da razkrije, kako udarjanje z različno hrano vpliva na zobe, da bi videl, ali ta hrana pušča drobne odrgnine na "zobeh stroja." "To ima pomembne posledice v našem razumevanju prehrane hominin, zlasti tiste hominine, ki naj bi zaužili večjo količino mesa, «je po elektronski pošti povedal Krueger. Ona in njeni kolegi so že odkrili, da meso ne pušča podpisov v mikrovalovni pečici, kar bi lahko spremenilo, kako znanstveniki analizirajo zobe homininov, za katere verjamejo, da so posebej mesojedci, kot neandertalci.

Zobje se lahko zdijo skromni v primerjavi z bolj bleščečimi primerki, kot so lobanje, vendar koščene izbokline ponujajo več kot svoj delež presenečenj. "Neprestano sem presenečen nad tem, kar najdem pri pregledu zob, " je dejal Krueger. "Resnično so majhna okna v življenje posameznika." Raziščite nekaj najbolj navdušujočih odkritij, ki so jih naredili s pomočjo starodavnih čolnarjev, in tehnologijo, ki omogoča te vpoglede.

DYW65D.jpg Taung Child Australopithecus africanus, Australopithecus afarensis in Homo erectus. Slavni okostnjak Lucy spada v vrsto Australopithecus afarensis. (Sabena Jane Blackbird / Alamy)

Prehrana in zdravje

Medtem ko je morska prehrana starodavnih Croations za znanstvenike vznemirljiva novica, so se druge najdbe izkazale za prav tako spektakularne. Vzemimo za primer avstralopitek Lucy. Kemična analiza njenih zob kaže, da je prehrana homininov nenadoma postala mnogo bolj raznolika kot drugi primati. Opice, ki živijo na drevesih, so še vedno ustavljali meni prix fixe iz džungle, medtem ko so bolj človeški podobni hominini razširili svoje nepce na bifeje iz džungle in savane.

Ogljikovi podpisi starodavnih zob kažejo, da sta se Lucy in njen sorodnik razširili onkraj sadja in mehkih brstov dreves in grmov, da bi dejansko jedli druge živali; razvoj debelejše sklenine odraža, da so razvili tudi večjo zaščito za uživanje semen, oreščkov in korenin. "V kolikšni meri se je ta prehranski premik odrazil aktivnega lova ali nabiranja drobnega plena, kot so členonožci, ali čiščenja ali kombinacije vseh teh, je še vedno nejasno, nekaj očitno pa se je zgodilo, " piše paleoantrolog Ian Tattersall v filmu The Strange Case of Kozaki in druge previdne zgodbe iz človekove evolucije .

Zobni zapis lahko antropologom razkrije tudi pomembne označevalce zdravja. V eni izmed raziskav so raziskovalci pregledali dentin - tkivo, ki tvori pod sklenino - pri sodobnih Grkih, v primerjavi s prazgodovinskimi skupnostmi na Bližnjem vzhodu. Sodobni Grki so imeli pomanjkanje vitamina D, ki je bila štirikrat večja od njihovih starih prednikov, morda zaradi tega, ker so več časa preživeli v zaprtih prostorih ali zaradi oblačil, čeprav raziskovalci še niso našli dokončnega odgovora. Prekmetijski prebivalci so imeli tudi precej nižje stopnje votlin, raziskovalci pa so začeli odvajati bakterijsko DNK iz kalcificirane plošče, da bi videli, kako so se sevi bakterij spremenili po uvedbi kmetovanja.

Kljub trditvam privržencev "Paleo diete" (ki je, da je jasno, ne odraža dejanske paleolitske prehrane), niso bili vsi zdravstveni rezultati prazgodovinskega življenja pozitivni. Debbie Guatelli-Steinberg, antropologinja z ameriške univerze Ohio in avtorica knjige What Teeth Reveal About Human Evolution, je iz prve roke videla, kako bolezen in podhranjenost mučijo neandertalce. Za to preučuje linearne oznake na sklenini, imenovane hipoplazije, ki se pojavijo, ko nastanek sklenine za kratek čas ustavi zaradi genetskih ali okoljskih vzrokov.

"Nekatere motnje (v neandertalcih) so bile precej dolge, skoraj do tri mesece, " pravi Guatelli-Steinberg o svoji raziskavi. "Težko si je razlagati, toda kadar je tako dolgo obdobje, je verjetno večja verjetnost, da ima kaj skupnega s podhranjenostjo."

narava15696-sf3.jpg Spodnji zobje, ki so jih odstranili iz jame na južnem Kitajskem, so bili dokazi o najzgodnejših nedvoumnih sodobnih ljudeh v regiji. (Liu Wu in drugi / Narava)

Obnašanje in migracije

Leta 2015 so raziskovalci odkrili eno najpomembnejših najdb v zobni arheologiji: 47 zob v jami na jugu Kitajske. Ti zobje so bili identificirani kot pripadniki Homo sapiens, kar je dokaz, da so naše vrste v Azijo prispele veliko prej, kot se je prej mislilo - že pred 80 do 120 tisoč leti.

Drugi raziskovalci so preučevali bakterije starodavnega plaka, da bi razumeli migracijo med polinezijskimi otoki, in opravili kemijsko analizo zob, ki so gledali na izotope stroncija, ki prihajajo iz podtalnice in se zaklenejo v sklenino. Če se stroncij spremeni med prvim molarjem posameznika in drugim, to kaže na selitev iz enega kraja v drugega.

"Drug način je, da pogledamo in ugotovimo, koliko različic je med samicami in samci, " pravi Guatelli-Steinberg. Če je pri ženskah več različic kot samcev, bi to lahko pomenilo, da se samice selijo iz različnih območij. (Kako vemo, ali je zadevni posameznik ženska ali moški? Izkazalo se je, da lahko na to vprašanje odgovorimo tudi kemično s testiranjem enega od proteinov, ki tvorijo sklenino.)

Zobje ponujajo tudi mučenje vpogleda v vedenje. Krueger je na primer pregledal obrabo zob neandertalcev, da bi razumel, kako so usta uporabljali kot dodatno orodje. "Medtem ko so tisti, ki živijo v bolj hladnih in odprtih razmerah, svoje sprednje zobe uporabljali za stiskanje in oprijem (najverjetneje so jih pri pripravah za skrivanje živali za obleko ali zavetišče sprednji zob uporabljali kot tretjo roko), so jih v bolj gozdnih in toplih okoljih občasno uporabljali zob za mehčanje vlaken ali lesa ali morda za retuširanje orodij, "je po elektronski pošti povedal Krueger.

DTGJ79.jpg Spodnja čeljust odliva zgodnja hominina Paranthropus robustus in Paranthropus boisei, imenovana tudi Hrestač. (Naravoslovni muzej / Alamy)

Evolucija in ID vrste

V primerjavi s sodobnimi ljudmi so imeli številni hominini zobna usta. " Hreščar " (aka Paranthropus boisei ), hominin, ki je živel pred 2, 3 milijona let, je imel največje krtine in najdebelejšo sklenino katerega koli hominina. Homo erectus, ki je živel po vsem svetu pred 1, 5 milijona let, je imel večje pasje od sodobnih ljudi. A oba sta še vedno sledila evolucijskemu trendu na splošno zmanjševanja velikosti zob: Velikost čeljusti in zob se počasi zmanjšuje v milijonih let. Sodobni ljudje običajno končajo z 32 zobmi, ko so popolnoma odrasli, vključno s štirimi modrostnimi zobmi, ki jih je treba pogosto odstraniti, ker jim preprosto ni prostora.

"To je bilo v veliki meri posledica sprememb prehranskih strategij, " je dejal Krueger. "Zakaj so se naše prehranske strategije spremenile? Prilagodile so se spreminjajočim se okoljskim razmeram, ki so bile dobro dokumentirane med plio-pleistocenom. "

Zahvaljujoč ogromnim različicam zob med sodobnim Homo sapiensom in vsemi njegovimi predniki so zobje čudovito orodje za prepoznavanje vrst. Toda kako znanstveniki vedo, ali je treba posebej velik ali majhen zob uvrstiti med različne vrste ali je to le primer variacije znotraj vrste? To je bilo zagotovo vprašanje enega samega 750.000 let starega mola, odkritega leta 2015. To je bil najmanjši molar, ki so ga kdaj našli v Afriki med srednjim pleistocenom, kar povečuje količino variacije med vsemi vzorci v regiji. V katero vrsto je spadala, še ni treba določiti.

Po Kruegerjevih besedah ​​ni jasnega odgovora na ta težavna vprašanja identifikacije.

»Pomislite samo na razliko v velikosti, ki jo lahko najdemo pri živih ljudeh. Pomislite na košarkarja v primerjavi s konjskim džokejem! "Je dejal Krueger. "Vsi paleoantropologi se strinjajo, da so v preteklosti obstajale variacije, vendar se ne strinjajo glede mejne črte med variacijami znotraj ene vrste v primerjavi z dovolj različicami, da predstavljajo drugačno vrsto."

Razvoj

Poleg čeljusti, ki ne puščajo dovolj prostora za naše zobe, je še en odlika sodobnega človeka naš izjemno dolg razvojni proces, ki se odraža v tem, koliko časa trajamo, da dobimo polna usta odraslih bisernih belk.

"Imamo ta dolga otroštva, v katerih se učimo in obvladamo veščine za svoje preživetje, in zdi se, da imamo najdaljša obdobja razvoja katerega koli nečloveškega primata, " pravi Guatelli-Steinberg. Vedeti, kako dolgo sodobni ljudje potrebujejo, da prerastejo svoje otroške zobe in pridobijo celoten nabor odraslih krtin, je koristno, če pogledamo arheološki zapis in primerjamo razvoj drugih vrst z našim.

Znanstveniki to spremembo spremljajo z novorojenčno črto, ki se tvori na prvem molaru ob rojstvu - šibka črta, vidna pod mikroskopom -, ki jo Guatelli-Steinberg primerja z rojstnim listom. Ta črta je izhodišče: od tam lahko znanstveniki preštejejo kasnejše perikymate, skleninske črte, ki se vsakodnevno tvorijo kot drevesni obroči, da bi izvedeli, kako razviti so bili otrokovi zobje ob njihovi smrti. Na primer, čeljustna kost z zobmi, ki so jo našli na Gibraltarju in je bila pripisana mlademu neandertalcu, je ob smrti postavila tri leta starosti in pokazala nekoliko več pospešenega izbruha zob kot pri Homo sapiensu .

Drugi raziskovalci so uporabili podobne metode, da trdijo, da se je razvoj, ki je najbolj podoben sodobnemu človeku, začel po nastanku Homo erectus . Medtem ko je imel Erectus še vedno hitrejši razvoj zob kot naše vrste, so bili počasnejši od homininov, ki so prihajali prej. Guatelli-Steinberg in njeni sodelavci so pred kratkim predložili prispevek o zobnem razvoju Homo naledi, ki se zdi, da ga razlikuje od drugih zgodnjih homininov, in upa, da bo njihovo delo le začetek študij te na novo odkrite vrste.

Beležka urednika, 3. julij 2018: Ta objava je sprva napačno zapisala, da so ljudje v Azijo prispeli pred 80 do 120 milijoni let; dejansko je bilo pred 80 do 120 tisoč leti.

Kako starodavni zobje razkrivajo korenine človeštva