https://frosthead.com

Kuidas iidsed hambad inimkonna juuri juurutavad

Kümme tuhat aastat tagasi püüdsid Horvaatia poolsaare mesoliitikumik jahimehed-koristajad kalu (kasutades soomuste eemaldamiseks hambaid) ja toitsesid tärklisetaimede eest. Teadlased teavad seda tänu käputäiele iidsetele hammastele, mille tahvel paljastas kalasoomuste, kalaliha ja tärklisegraanulite mikrofossiilid. See lubjastunud bakteriaalne gunk aitab teadlastel mõista nende jahimeeste kogujate toitumist - kui seda kunagi peeti peaaegu võimatuks ülesandeks, kuna selle aja jooksul on inimjäänuseid nii vähe ja toiduained ei jää fossiilide registrisse üldiselt alles.

Seotud sisu

  • Muistsete hammaste bakterid lükkavad tagasi bunoonilise katku päritolu
  • Teadlased lasid neandertaallastel hambakatu, et mõista, kuidas nad elasid ja söövad

See hiljutises loodusuuringus avaldatud leid on vaid üks paljudest avastustest, mille on teinud võimalikuks hammaste arheoloogilised imed. Hambad on arheoloogilistes leiukohtades ebaproportsionaalselt levinud: teadlased leiavad iga luukere või kolju kohta sageli kümneid või sadu. Selle põhjuseks on asjaolu, et hambakatte email on juba 97 protsenti mineraal ja hambad on luudest tugevamad, nii et nad jäävad ellu suurema tõenäosusega, kirjutab antropoloog Peter Ungar ajakirjas Evolution Bite: Hammaste, dieedi ja inimese päritolu lugu .

Teisisõnu, hambad on nagu iidsete inimjäänuste penne; nad ilmuvad igal pool üles.

Kuid erinevalt pennidest on nad sageli aardekari. Kõik, alates hamba kujust kuni emaili paksuseni, räägib uurijatele midagi inimese kohta, kelle suu hammas kunagi asustas: mida nad sõid, kus elasid, mis haigused neil olid. Nagu paleoantropoloog Kristin Krueger ütleb, on hambad “väikesed pusletükid, mis aitaksid näha kellegi elu“ suurt pilti ”.”

Krueger monteerib need pusletükid kunstliku sünteesi tehnoloogia jaoks robotseadme ART abil. Närimissimulaator jäljendab inimese lõualuu, et paljastada, kuidas erinevate toitude nõtkumine hambaid mõjutab, uurides, kas need toidud ei jäta masina hammastele pisikesi hõõrumisi. “See mõjutab märkimisväärselt meie arusaamist hominiini dieedist, eriti nende hominiinide puhul, kes arvatakse, et nad tarbivad suures koguses liha, ”ütles Krueger e-postiga. Tema ja ta kolleegid on juba avastanud, et liha ei jäta mikririidetele allkirju, mis võib muuta seda, kuidas teadlased analüüsivad neandertallaste moodi eriti lihasööjateks peetavate hominiinide hambaid.

Hambad võivad tunduda tagasihoidlikumad võrreldes pimestavamate isenditega nagu koljud, kuid kondised mügarikud pakuvad rohkem kui nende osa üllatustest. "Mind hämmastab pidevalt see, mida ma hambaid uurides leian, " sõnas Krueger. “Need on tegelikult inimese elus väikesed aknad.” Uurige põnevamaid avastusi, mis on tehtud iidsete pommide abil, ja tehnoloogiat, mis neid teadmisi võimaldab.

DYW65D.jpg Taungi laps Australopithecus africanus, Australopithecus afarensis ja Homo erectus. Kuulus Lucy luustik kuulub liiki Australopithecus afarensis. (Sabena Jane Blackbird / Alamy)

Dieet ja tervis

Kui iidsete horisontide mereline toitumine on teadlaste jaoks põnev uudis, on muud leiud osutunud sama suurejooneliseks. Võtame näiteks Australopithecine Lucy. Tema hammaste keemiline analüüs näitab, et juba 4 miljonit aastat tagasi muutusid hominiinide dieedid ootamatult palju mitmekesisemaks kui teistel primaatidel. Puudes elavad inimahvid tellisid endiselt džungli prix-fixe menüüd, samal ajal kui inimlikumad hominiinid olid suulae laiendanud džungli ja savanni puhvetipakkumistele.

Muistsete hammaste süsinikuallkirjad näitavad, et Lucy ja tema sugulane olid laienenud puude ja põõsaste puuviljadest ja pehmetest pungadest kaugemale, et tegelikult süüa muid loomi; paksema emaili areng näitab, et ka neil oli seemnete, pähklite ja juurte söömiseks suurem kaitse. "Kuivõrd see toitumisalane nihe peegeldas aktiivset jahipidamist või väikeste saakloomade, näiteks lülijalgsete kogumist, või raputamist või nende kõigi kombinatsiooni, on endiselt ebaselge, kuid juhtus midagi ilmselgelt, " kirjutab paleoantropoloog Ian Tattersall ajakirjas The Strange Case of. rahnu kasak ja muud ettevaatlikud jutud inimese evolutsioonist .

Hambakaart võib ka antropoloogidele olulisi tervisemarkereid paljastada. Ühes uuringus uurisid teadlased dentiini - emaili all olevat kude - tänapäeva Kreeka inimestes võrreldes eelajalooliste Lähis-Ida kogukondadega. Kaasaegsetel kreeklastel oli D-vitamiini puudus neli korda kõrgem kui muistsetel esivanematel, võib-olla seetõttu, et veedeti rohkem aega siseruumides või vahetati riideid, ehkki teadlastel pole lõplikku vastust veel vaja leida. Ka põllumajanduseelsetel rahvastel oli õõnsuste määr oluliselt madalam ning teadlased on hakanud kaltsifitseeritud naastudest eraldama bakterite DNA-d, et näha, kuidas bakteritüved pärast põllumajanduse kasutuselevõttu muutusid.

Hoolimata "paleo dieedi" järgijate väidetest (mis ei peegelda tegelikku paleoliitset dieeti) ei olnud kõik eelajaloolise elu tervisenäitajad positiivsed. Debbie Guatelli-Steinberg, Ohio osariigi ülikooli antropoloog ja filmi " Mida hambad paljastavad inimese evolutsioonist" autor on näinud oma silmaga, kuidas haigused ja alatoitlus vaevavad neandertallasi. Selleks uurib ta emaili lineaarset märgistust, mida nimetatakse hüpoplaasiaks. See ilmneb siis, kui emaili moodustumine lühikeseks ajaks peatub geneetiliste või keskkonna põhjuste tõttu.

"Mõned katkestused [neandertallastes] olid üsna pikad, peaaegu kuni kolm kuud, " räägib Guatelli-Steinberg oma uurimistööst. "Seda on raske tõlgendada, kuid kui on pikk aeg, võib olla tõenäolisem, et sellel on midagi pistmist alatoitumisega."

loodus15696-sf3.jpg Lõuna-Hiinas koopast taastunud alumised hambad andsid tunnistust piirkonna kõige varasematest ühemõttelistest tänapäevastest inimestest. (Liu Wu jt / loodus)

Käitumine ja ränne

2015. aastal paljastasid teadlased hambaarheoloogia olulisemad leiud: Lõuna-Hiinas asus koopas 47 hammast. Need hambad, mis kuulusid Homo sapiens'ile, tõestasid, et meie liigid saabusid Aasiasse palju varem, kui seni arvati - juba 80–120 tuhat aastat tagasi.

Teised teadlased on uurinud iidsete naastude baktereid, et mõista rännet Polüneesia saarte vahel, ja viinud läbi hammaste keemilise analüüsi, uurides strontsiumi isotoope, mis pärinevad põhjaveest ja lukustuvad emailiga. Kui strontsium muutub inimese esimese molaarse ja teise vahel, viitab see migratsioonile ühest kohast teise.

"Teine võimalus on vaadata ja näha, kui palju erinevusi on naistel võrreldes meestega, " ütleb Guatelli-Steinberg. Kui naistel on erinevusi rohkem kui meestel, võib see tähendada, et naised rändasid erinevatest piirkondadest. (Kuidas me teame, kas tegemist on naissoost või meessoost inimesega? Selgub, et sellele küsimusele saab vastata ka keemiliselt, testides ühte emaili moodustavatest valkudest.)

Hambad pakuvad ka hoomavaid teadmisi käitumisest. Krueger on näiteks uurinud neandertaallaste hammaste kulumist, et mõista, kuidas nad kasutasid suud lisavahendina. „Kui külmemates ja avatavamates oludes elavad isikud kasutasid esihammaste kinnistamiseks ja haaramiseks (tõenäoliselt kasutades oma esihambaid kolmanda käena loomade varjamiseks rõivaste või varjualuse jaoks ettevalmistamisel), siis puitunud ja soojas keskkonnas elavad isikud kasutasid aeg-ajalt hambaid kiudude või puidu pehmendamiseks või tööriistade viimistlemiseks, ”ütles Krueger meilisõnumis.

DTGJ79.jpg Varase hominiini Paranthropus robustus ja Paranthropus boisei, teise nimega Pähklipuu, alumised lõualuude valandused. (Loodusmuuseum / Alamy)

Evolutsiooni ja liigi ID

Võrreldes tänapäevaste inimestega olid paljudel hominiinidel suus hambumused. Pähklipurejal (aka Paranthropus boisei ), 2, 3 miljonit aastat tagasi elanud homininil, oli kõigi hominiinide suurim molaar ja paksem email. 1, 5 miljonit aastat tagasi kogu maailmas elanud Homo erectusel olid suuremad koerlased kui tänapäeva inimestel. Kuid mõlemad järgisid endiselt hammaste suuruse üldise vähenemise arengutendentsi: meie lõualuu ja hammaste suurus on miljonite aastate jooksul aeglaselt kahanenud. Kaasaegsetel inimestel on täiskasvanuks saades tavaliselt 32 hammast, sealhulgas neli tarkusehammast, mis tuleb sageli eemaldada, kuna neil lihtsalt pole ruumi.

"Selle põhjuseks on suures osas muutused toitumisstrateegiates, " sõnas Krueger. “Miks meie toitumisstrateegiad muutusid? Need olid kohandumised muutuvate keskkonnatingimustega, mis on Plio-pleistotseeni ajal hästi dokumenteeritud. ”

Tänu tohututele hammaste erinevustele kaasaegse Homo sapiens'i ja kõigi tema esivanemate vahel on hambad suurepärane vahend liikide tuvastamiseks. Kuid kuidas saavad teadlased teada, kas eriti suur või väike hammas tuleks klassifitseerida erinevate liikide hulka või on see vaid näide liigisisestest erinevustest? See oli kindlasti küsimus, mis hõlmas ühte 2015. aastal avastatud 750 000-aastast molaari. See oli väikseim molaar, mida Aafrikas Kesk-pleistotseeni ajal on leitud, mis suurendab variatsiooni kogu piirkonna kõigi proovide vahel. Milliste liikide hulka see kuulus, tuleb veel kindlaks teha.

Kruegeri sõnul pole nendele keerukatele tuvastamisküsimustele selget vastust.

„Mõelge ainult suuruste erinevusele, mida võib leida elavatel inimestel. Mõelge korvpallurile või hobusejokile! ”Sõnas Krueger. "Kõik paleoantropoloogid nõustuvad, et varieerumine oli minevikus olemas, kuid nad ei nõustu ühe liigi varieerumise ja piisava variatsiooni vahelise piirjoone vahel erineva liigi esindamiseks."

Areng

Lisaks lõualuudele, mis ei jäta hammastele piisavalt ruumi, on tänapäeva inimeste veel üheks tunnusjooneks meie äärmiselt pikk arenguprotsess, mis kajastub selles, kui kaua kulub meil täiskasvanud pärlvalgete täis suu saamiseks.

"Meil on need pikad lapsepõlved, kus õpime ja omandame oma ellujäämiseks vajalikke oskusi ning tundub, et meil on kõigi iniminimeste primaatide arenguperiood kõige pikem, " ütleb Guatelli-Steinberg. Arheoloogiliste dokumentide uurimisel ja teiste liikide arengu võrdlemisel meie omadega on kasulik teada, kui kaua võtab tänapäeva inimestel beebihammaste väljakasvamine ja täiskasvanute molaaride komplekti saamine aega.

Teadlased jälgivad seda muutust vastsündinute joonega, mis moodustub esimese molaari sündimisel - nõrk joon, mis on nähtav mikroskoobi all - mida Guatelli-Steinberg võrdleb sünnitunnistusega. See joon on lähtepunkt: sealt saavad teadlased loendada järgnevaid perikümata, emaili jooni, mis moodustuvad igapäevaselt nagu puurõngad, et teada saada, kui arenenud olid lapse hambad nende surma hetkel. Näiteks Gibraltarilt leitud ja noorele neandertaallasest lapsele omistatud lõualuu, mille vanus omistati noorele neandertaallase lapsele, sai tema surma korral kolmeaastaseks ja see näitas hamba kiirenemist pisut kiiremini kui Homo sapiensis .

Teised teadlased on kasutanud sarnaseid meetodeid väites, et moodsate inimestega kõige sarnasem areng algas pärast Homo erectuse tekkimist . Kui Erektusel oli hammaste areng ikkagi kiirem kui meie liikidel, olid nad aeglasemad kui varem tulnud homiinid. Guatelli-Steinberg ja tema kolleegid esitasid hiljuti dokumendi Homo naledi hammaste arengu kohta, mis näib eristavat seda teistest varastest hominiinidest, ning loodab, et nende töö on alles selle äsja avastatud liigi uurimise algus.

Toimetaja märkus, 3. juuli 2018: Selles postituses oli esialgu ekslik seisukoht, et inimesed saabusid Aasiasse 80–120 miljonit aastat tagasi; tegelikult oli see 80 kuni 120 tuhat aastat tagasi.

Kuidas iidsed hambad inimkonna juuri juurutavad