От диетата до еволюцията, праисторическите разбойници казват на археолозите изненадващо много за нашите предци

Преди десет хиляди години мезолитните ловци-събирачи на хърватския полуостров ловят риба (може би с помощта на зъбите си, за да премахнат люспите) и търсят храна за скорбялни растения. Учените знаят това благодарение на шепа древни зъби, чиято плака разкрива микрофосили от рибени люспи, рибена плът и нишестени гранули. Калцифицираната бактериална смес помага на изследователите да разберат диетата на тези събирачи на ловци - някога се смяташе за почти невъзможна задача, тъй като има толкова малко човешки останки от периода, а хранителните продукти обикновено не оцеляват във вкаменелостите.

Свързано съдържание

Това откритие, публикувано в скорошно проучване на природата, е само едно от безбройните открития, станали възможни благодарение на археологическите чудеса, които са зъби. Зъбите са непропорционално разпространени в археологическите обекти: учените често намират десетки или стотици за всеки скелет или череп. Това е така, защото емайлът, покриващ зъба, вече е 97 процента минерален, а зъбите са по-здрави от костите, така че е по-вероятно да оцелеят, пише антропологът Питър Унгар в Evolution’s Bite: A Story of Teeth, Diet и Human Origins.

С други думи, зъбите са като стотинките на древни човешки останки; те се появяват навсякъде.

Но за разлика от стотинките, те често са съкровище. Всичко, от формата на зъба до дебелината на емайла, казва на изследователите нещо за човека, в чиято уста зъбът някога е обитавал: какво яде, къде живее, какви заболявания има. Както казва палеоантропологът Кристин Крюгер, зъбите са „малки парченца от пъзел, които биха могли да помогнат да се види„ голямата картина “на нечий живот.“

Крюгер сглобява тези части от пъзела с помощта на роботизирано устройство, наречено ART, за технология за изкуствен ресинтез. Симулаторът за дъвчене имитира човешка челюст, за да разкрие как въздействието върху различни храни въздейства върху зъбите, търсейки дали тези храни оставят малки ожулвания върху „зъбите“ на машината. „Това има значителни последици в нашето разбиране за диетите с хоминини, особено за омините, за които се смята, че консумират голямо количество месо“, каза Крюгер по имейл. Тя и нейните колеги вече са открили, че месото не оставя микроподписи, което може да промени начина, по който учените анализират зъбите на хоминините, за които се смята, че са особено месоядни, като неандерталците.

Зъбите може да изглеждат скромни в сравнение с по-ослепителни екземпляри като черепи, но костните издатини предлагат повече от техния дял изненади. „Постоянно съм изумен от това, което откривам при изследване на зъбите“, каза Крюгер. „Те наистина са малки прозорци към живота на индивида.“ Разгледайте някои от най-вълнуващите открития, направени с помощта на древни шумери, и технологията, която прави тези прозрения възможни.

древните
Taung Child Australopithecus africanus, Australopithecus afarensis и Homo erectus. Известният скелет на Люси принадлежи към вида Australopithecus afarensis. (Sabena Jane Blackbird/Alamy)

Диета и здраве

Докато морската диета на древните хървати е вълнуваща новина за учените, други находки са се оказали също толкова грандиозни. Вземете например австралопитецина Люси. Химичният анализ на зъбите й показва, че още преди 4 милиона години диетите на хоминините внезапно са станали много по-разнообразни от другите примати. Маймуните, живеещи на дървета, все още си поръчваха менюто за фиксирани прикс в джунглата, докато по-човекоподобните хоминини бяха разширили небцето си до бюфетните предложения на джунглата и саваната.

Въглеродните подписи на древните зъби показват, че Луси и нейните роднини са се разширили отвъд плодовете и меките пъпки на дървета и храсти, за да ядат други животни; развитието на по-дебел емайл отразява, че те са разработили и по-голяма защита за ядене на семена, ядки и корени. „До каква степен тази диетична промяна отразява активния лов или събирането на дребна плячка като членестоноги, или изчистването, или комбинация от всичко това, все още е неясно, но нещо явно се е случило“, пише палеоантропологът Ян Татерсал в „Странният случай на развратните казаци и други предупредителни приказки от човешката еволюция.

Зъбният архив може също да разкрие важни маркери за здравето на антрополозите. В едно проучване изследователите разглеждат дентина - тъканта, която се образува под емайла - при съвременните гръцки хора в сравнение с праисторическите общности от Близкия изток. Съвременните гърци са имали нива на дефицит на витамин D, които са били четири пъти по-високи от древните им предци, може би поради прекарването на повече време на закрито или промени в облеклото, въпреки че изследователите все още не са намерили окончателен отговор. Хората от преди земеделието също са имали значително по-ниски нива на кухини и изследователите са започнали да извличат бактериална ДНК от калцирана плака, за да видят как щамовете бактерии се променят след въвеждането на земеделието.

Въпреки твърденията на привържениците на "палео диетата" (която, за да бъде ясно, не отразява действителната палеолитна диета), не всички здравни резултати от праисторическия живот са положителни. Деби Гуатели-Щайнберг, антрополог от държавния университет в Охайо и автор на книгата „Какво разкриват зъбите за човешката еволюция“, е видяла от първа ръка как болестите и недохранването измъчват неандерталците. За това тя изучава линейни маркировки върху емайла, наречени хипоплазии, които се появяват, когато образуването на емайл спира за кратък период поради генетични причини или такива от околната среда.

„Някои смущения [в неандерталците] бяха доста дълги, почти до три месеца“, казва Гуатели-Щайнберг за своето изследване. „Трудно е да се тълкува, но когато има такъв дълъг период от време, може да е по-вероятно да има нещо общо с недохранването.“

Долни зъби, възстановени от пещера в Южен Китай, са доказателство за най-ранните недвусмислени съвременни хора в региона. (Liu Wu et al/Nature)

Поведение и миграция

През 2015 г. изследователите разкриха една от най-значимите находки в денталната археология: 47 зъба в пещера в Южен Китай. Идентифицирани като принадлежащи към Homo sapiens, тези зъби осигуряват доказателство, че нашият вид е пристигнал в Азия много по-рано, отколкото се е смятало преди - още преди 80 до 120 хиляди години.

Други изследователи са изследвали бактериите от древна плака, за да разберат миграцията между полинезийските острови, и са извършили химически анализ на зъбите, гледайки изотопи на стронций, които идват от подпочвените води и се заключват в емайла. Ако стронциумът се промени между първия молар и втория моляр на индивида, това предполага миграция от едно място на друго.

„Друг начин е да погледнете и да видите колко вариации има при жените спрямо мъжете“, казва Гуатели-Щайнберг. Ако има повече вариации при жените, отколкото при мъжете, това може да означава, че жените мигрират от различни райони. (Как да разберем дали въпросният индивид е женски или мъжки? Оказва се, че на този въпрос може да се отговори и химически чрез тестване на един от емайлообразуващите протеини.)

Зъбите също предлагат съблазнителен поглед върху поведението. Крюгер например е изследвал износването на неандерталските зъби, за да разбере как са използвали устата си като допълнителен инструмент. „Докато тези индивиди, живеещи в по-студени и открити условия, използваха предните си зъби за притискане и хващане (най-вероятно използваха предните си зъби като трета ръка по време на подготовката на животинските кожи за облекло или подслон), тези в по-гористи и топли среди от време на време използваха зъбите им, за да омекотят влакната или дървото или може би да ретушират инструменти “, каза Крюгер по имейл.

Долна челюст на ранните хоминини Paranthropus robustus и Paranthropus boisei, известен още като Лешникотрошачката. (Природонаучният музей/Алами)

Идентификация на еволюцията и видовете

В сравнение със съвременните хора, много хоминини са имали по-зъбна уста. „Лешникотрошачката“ (известен още като Paranthropus boisei), хоминин, живял преди 2,3 милиона години, е имал най-големите кътници и най-дебелия емайл от всеки хоминин. Хомо еректус, който е живял по целия свят преди 1,5 милиона години, е имал по-големи кучета от съвременните хора. Но и двете все още следват еволюционната тенденция на общо намаляване на размера на зъбите: Размерът на челюстта и зъбите ни бавно намалява в продължение на милиони години. Съвременните хора обикновено завършват с 32 зъба, докато станат напълно пълнолетни, включително четири зъба на мъдростта, които често трябва да бъдат премахнати, защото просто няма място за тях.

„Това до голяма степен се дължи на промени в диетичните стратегии“, каза Крюгер. „Защо нашите диетични стратегии се промениха? Те бяха адаптация към променящите се условия на околната среда, които са добре документирани по време на плио-плейстоцена. "

Благодарение на огромните вариации в зъбите между съвременния Homo sapiens и всички негови предци, зъбите са чудесно средство за идентифициране на видове. Но как учените знаят дали особено голям или малък зъб трябва да бъде класифициран като различен вид или е само пример за вариация в рамките на даден вид? Това със сигурност беше въпросът около един молар на възраст 750 000 години, открит през 2015 г. Това беше най-малкият молар, откриван някога в Африка по време на средния плейстоцен, което увеличава количеството вариации сред всички проби за региона. Що се отнася до кой вид е принадлежал, това все още не е определено.

Според Крюгер няма ясен отговор на тези сложни въпроси за идентификация.

„Помислете само за разликата в размера, която човек може да открие при живите хора. Помислете за баскетболист срещу конски жокей! " - каза Крюгер. „Всички палеоантрополози са съгласни, че вариациите са съществували в миналото, но не са съгласни по отношение на граничната линия между вариации в рамките на един вид спрямо достатъчно вариации, за да представят различен вид.“

Развитие

Освен челюстите, които не оставят достатъчно място за зъбите ни, още един отличителен белег на съвременните хора е нашият изключително дълъг процес на развитие, който се отразява в това колко време ни отнема пълната уста на възрастните бисерни бели.

„Имаме тези дълги детства, в които се учим и овладяваме умения за нашето оцеляване и изглежда, че имаме най-дългите периоди на развитие от всеки нечовешки примат“, казва Гуатели-Щайнберг. Знанието колко време отнема на съвременните хора да израснат млечните си зъби и да получат пълен набор от молари за възрастни е полезно при разглеждането на археологическия запис и сравняването на развитието на други видове с нашето собствено.

Учените проследяват тази промяна, като използват неонатална линия, която се образува на първия кътник при раждането - бледа линия, която се вижда под микроскопа - която Guatelli-Steinberg сравнява със свидетелство за раждане. Тази линия е отправна точка: оттам нататък учените могат да преброят следващите перикимати, емайлови линии, които се образуват ежедневно като дървесни пръстени, за да научат колко развити зъби на детето са били в момента на смъртта им. Например, челюстна кост със зъби, намерена на Гибралтар и приписана на младо неандерталско дете, е получила възраст от три години при смъртта си и е показала малко по-ускорено никнене на зъби, отколкото при Homo sapiens.

Други изследователи са използвали подобни методи, за да твърдят, че развитието, най-подобно на това на съвременните хора, е започнало след появата на Homo erectus. Докато Еректус все още имаше по-бързо развитие на зъбите от нашия вид, те бяха по-бавни от хоминините, които дойдоха преди. Гуатели-Щайнберг и нейните колеги наскоро представиха документ за развитието на зъбите на Homo naledi, който изглежда го отличава от другите ранни хоминини и се надява тяхната работа да бъде само началото на проучванията върху този новооткрит вид.

Бележка на редактора, 3 юли 2018 г .: Този пост първоначално погрешно твърди, че хората са пристигнали в Азия преди 80 до 120 милиона години; всъщност беше преди 80 до 120 хиляди години.