Как антрополозите събират улики за това как нашите предци са живели от зъбите си. Плюс какво ще кажат нашите зъби на бъдещите антрополози за нас?

какво

Какво ще направят от нас бъдещите антрополози въз основа на вкаменените бисерни бели, които ще оставим след себе си?

Покажи ми зъбите си и ще ти кажа кой си.

Тези думи, приписвани на натуралиста от 19-ти век Джордж Кувие, не биха могли да бъдат по-правилни. Перлено-белите, които използваме всеки ден отново и отново и отново, са улики не само за собствения ни индивидуален живот, но и за нашата еволюционна история.

Зъбите фиксират във физическата си структура забележителни подробности за съществата, в чиито уста са, независимо дали са наши или тези на древните ни предци. Изкопаемите зъби са малки капсули във времето, които дават представа за човешката еволюция, включително разнообразните ни диети, продължителното детство и други уникални характеристики на нашия вид. В моята книга „Какво разкриват зъбите за човешката еволюция“ изследвам какво са научили антрополози като мен за миналото от зъбите - и какво нашите собствени зъби могат да кажат на бъдещите антрополози за нас.

Горни зъби на неандерталец, живял преди около 40 000 години. Изображение чрез Деби Гуатели-Щайнберг

Погледи на минала диета чрез химия на зъбите

Химическите доказателства за диетата почиват на принципа, че вие ​​сте това, което ядете. Растенията, използващи различни фотосинтетични пътища, включват различни пропорции на въглеродни изотопи - наречени C-13 и C-12 - в клетките си. Химиците знаят, че тропическите треви и остриците (растения C4) имат пропорционално повече C-13 в клетките си, докато други растения, като дървета и храсти (растения C3), имат пропорционално по-малко C-13 в структурите си.

Тъй като зъбният емайл се формира през детството, той заключва съотношението на погълнатия C-13 към C-12 в плътната си минерална структура. Това съотношение, което може да се запази непроменено в продължение на милиони години, позволява на антрополозите да определят какви видове растения са дребни зъби.

Шимпанзетата се придържат към горски храни, като смокини, растящи на дърво. Изображение чрез Caelio

Шимпанзетата, най-близките ни роднини на примати, ядат разнообразна храна; въпреки това плодовете, ядките и семената, които ядат, идват предимно от дървета и храсти. Анализирайки съотношението на въглеродните изотопи в зъбния емайл, изследователите установиха, че още преди 3,5 милиона години, вида на Люси, Australopithecus afarensis, се е разнообразил отвъд диетата на шимпанзетата.

Тези ранни човешки предци не само са яли от дървета и храсти като шимпанзета, но и от тропически треви и острици, нещо, което шимпанзетата не правят, дори когато тези растения са налични.

Тази промяна в диетата е в съответствие с разнообразието от среди, в които Луси и нейният вид са обитавани: от гори до открити пасища. Зъбите ни казват, че нашите предци са се придвижвали отвъд горите на нова територия и са яли това, което са намерили там.

От други химически елементи, открити в зъбния емайл, антрополозите са научили, че ранните членове на нашия род - Homo habilis от Южна Африка - са яли големи количества месо. Това означава по-нататъшна диверсификация на диетата отвъд обикновено малкото количество месо, което ядат шимпанзетата.

Не е толкова далеч от тук до Антъни Бурдейн - ние хората ядем огромно разнообразие от храни. Тази гъвкавост вероятно е допринесла за способността ни да оцеляваме в различни среди и в крайна сметка за нашия еволюционен успех.

Линии на растеж на повърхността на емайла на резца на Australopithecus africanus. Най-старият растеж е в горния ръб на зъба. Изображение чрез Деби Гуатели-Щайнберг

Преброяване на линиите на растеж

Друга уникална човешка черта е удължената продължителност на нашето детство. Сред приматите хората отнемат най-много време да пораснат и да се възпроизвеждат възрастни - и продължителността на времето, през което зъбите растат и изригват в челюстта, отразява този факт. Докато първите молари на шимпанзе обикновено идват на около четиригодишна възраст, тези на хората обикновено правят това около две години по-късно.

Подобно на дърветата, зъбният емайл расте на слоеве. Дървесните пръстени представляват годишен растеж; растежните линии в емайла се оформят много по-бързо. Емайлът запазва ежедневните линии на растеж, както и линиите на растеж, представляващи по-дълги периоди, като се центрират около осем дни. Въпреки че надеждно виждаме този осемдневен ритъм, все още е загадка какво отразява този период от биологична гледна точка.

Антрополозите могат да преброят линиите на растеж в изкопаемите зъби, за да преценят скоростта, с която зъбите се развиват при нашите предци. По-скоро ли са като шимпанзета или повече като нас? При индивиди, умрели преди да им се образуват всички зъби, дори е възможно да се преброят тези линии на растеж (от подчертана линия в емайла, която маркира раждането), за да се разбере на колко години са били, когато са умрели. След това изследователите могат да сравнят етапа на развитие на зъбите - докъде е стигнал растежът на зъбите - до етапа на развитие на зъбите, който съвременните хора постигат на еквивалентна възраст.

От такива проучвания антрополозите са установили, че в началото на човешката еволюция, сред вида на Люси, зъбите са се развивали по ускорен график, което предполага, че нашите предци са израснали по-бързо, отколкото ние днес. По-късно с времето, с Homo erectus, периодите на зъбен растеж и развитие започват да се удължават. Въпреки че не може би се развива по тази причина, дългите детства предоставят на хората време за обучение и овладяване на сложни умения, които са от решаващо значение за нашето оцеляване и възпроизводство.

В собственото си изследване съм използвал линии за растеж на зъбите, за да разбера моделите на растеж на емайла, както и нарушаване на растежа на емайла. Те разкриха някои интересни неща: Неандерталците, например, показват доказателства за преживяване чрез физиологично стресови събития, като болест или недохранване, които са нарушили формирането на емайла им по време на детството. Някои от тези събития може да са продължили до три месеца, както се оценява чрез преброяване на растежните линии на повърхността на емайла.

Стрелките сочат към области с нарушен растеж в зъбите на този древен инпупик от Пойнт Хоуп, Аляска. Изображение чрез Деби Гуатели-Щайнберг

Тази констатация има смисъл, като се има предвид, че неандерталците традиционно са имали тежък живот. Открихме подобни смущения в емайла в зъбите на някои традиционни съвременни човешки събирачи. Зъбите на древния Инупиак от Пойнт Хоуп, Аляска, който е живял между 1300 и 1700 г. сл. Хр. Показват тези същите дълги периоди на нарушен растеж на емайла.

Какво ще кажат нашите зъби за бъдещето

Бъдещите дентални антрополози, да кажем след 10 000 години, ще имат ден на полето с нашите вкаменени зъби. Ако анализират химията на емайла ни, те ще могат да определят кои от нас са израснали като вегетарианци и кои не. Може би ще бъдат изненадани да видят, че хората от едни и същи групи от населението са имали такива различия в диетата. Но по-вероятно ще интерпретират тези междуличностни различия като естествено продължение на нашата еволюционна биология - големите ни мозъци ни позволяват поведенческа гъвкавост, включително адаптивната способност да ядем разнообразни храни.

Зелените стрелки сочат къде лазерните аблации са били използвани за анализ на изотопния състав на този 1,8-милион годишен австралопитски зъб. Сините стрелки сочат към дългосрочни линии на растеж на емайла. Дали нашите зъби ще бъдат лекувани по същия начин в далечното бъдеще.? SEM изображение от Debbie Guatelli-Steinberg

Бъдещите антрополози също ще бъдат изумени от мащаба на нашите зъбни проблеми. Няколко случая на зъбни заболявания съществуват в човешките изкопаеми, но днес ние сме силно засегнати от неправилно запушване (когато зъбите не се съберат правилно), трети моларни удари, кариес, пародонтоза и други зъбни заболявания, които ще оставят своите следи в нашите остава.

Докладите, изнесени на научни срещи за бъдещето, може да се основават на идеята за „еволюционно несъответствие“ - че диетата на лов и събиране на нашите предци не ни е подготвила за бързия приток на меки и сладки храни, които ядем днес. По същество не сме адаптирани към съвременната западна диета. Храните, които нашите предци-ловци са яли, са били трудни за дъвчене и не включват рафинирана захар. Меките храни не стимулират растежа на челюстта по време на детството, което води до неправилно приключване, а сладките храни осигуряват среда за процъфтяване на бактериите, причиняващи кариес.

В действителност, чрез извличане на бактериална ДНК от калцирана плака в древните зъби, една група антрополози установяват, че кариес-причиняващите щамове бактерии стават все по-чести с появата на земеделието. Тези щамове особено процъфтяват в човешките уста по време на индустриалната революция, с първото масово производство на преработена захар. Все още страдаме от тези ефекти днес.

Детайл от дърворезба на гейша, която почернява зъбите си. Изображение чрез Tsukioka Yoshitoshi

И накрая, какво ще направят бъдещите антрополози за безбройните начини, по които хората променят зъбите си? В западните култури хората си полагат големи усилия, за да избелят изкуствено зъбите си. Според едно проучване, проведено в Обединеното кралство, субектите намират по-белите зъби за по-привлекателни, особено при жените. Изследователите предполагат, че белите зъби могат да служат като индикатор за възрастта при избора на партньор, като мъжете предпочитат белите зъби като сигнал за младост.

Но как тогава да се обясни практиката на „почерняване на зъбите“ в някои традиционни азиатски култури, което също се прави от естетически съображения? И освен това, как бъдещите антрополози ще осмислят практиките на изрязване на зъбите, заточването им на точки, инкрустацията им със скъпоценни камъни или злато, подаването им или премахването им изобщо? Тези практики и други се срещат в различни култури и бъдещите учени вероятно ще обсъдят своите причини.

Така че, следващия път, когато забравите да се измиете или да се озовете на зъболекарския стол, не забравяйте следното: Бъдещите антрополози в крайна сметка може да оценяват тези хеликоптери.

Тази статия първоначално е публикувана в The Conversation. Прочетете оригиналната статия.