От Крис Горски, Inside Science News Service

следи

Много древни човешки зъби, включително екземпляри от десетки хиляди години, все още държат на малки парченца храна - и дори бактерии. Антрополозите изследват зъбния камък, прикрепен към древните човешки зъби, за да научат повече за растенията, които хората са яли и патогените, които са носили отдавна.

Зъбният камък, известен още като зъбен камък, е твърдо вещество, което рекламите на пастата за зъби обещават да заличат и зъболекарите остъргват. Натрупва се върху човешки зъби, след като зъбната плака се втвърди. Зъболекар може да изстърже 30 милиграма от смятането на пациента при всяко посещение. Комплектите зъби отпреди стотици или хиляди години може да имат до 20 пъти по-голяма маса, приблизително равна на малка кламер.

Учените едва сега започват да изследват разнообразието от материали, уловени в смятане, което запазва органични материали, които често се съхраняват мимолетно в други условия. Това позволява на учените да се занимават с въпроси, на които е много трудно да се отговори, като се използват утвърдени археологически методи.

„В човешката история има толкова много периоди от време, в които имаме теории за това, какво са яли, но всъщност нямаме представа“, каза Аманда Хенри, физически антрополог от Института за еволюционна антропология на Макс Планк, Лайпциг, Германия.

Семената и зърната често се разграждат бавно и костите на животните обикновено продължават дори по-дълго. Но намирането на преки доказателства за консумацията на зеленчуци е по-трудно. Зеленчуците като зеле и моркови са били важни храни в средновековна Европа, но е трудно да се намерят доказателства за тяхната консумация. Реконструирането на пълната диета за хора, живеещи в по-ранни периоди, е още по-трудно.

„Ние знаем много малко за зеленчуковата и салатната част от диетата“, каза Кристина Вариннер, археологически генетик от Центъра за еволюционна медицина на Университета в Цюрих, Швейцария. „[Изучаването на смятане] може потенциално да бъде изцяло нов начин за подхождане към това.“

Малки вкаменелости, Голяма информация

Камените съдържат поленови зърна и микроскопични вкаменени растителни парчета, наречени фитолити, в допълнение към нишестените зърна и дори бактериите. Фрагменти от бактериална ДНК, открити в зъбния камък, могат да помогнат да се идентифицират специфични патогени, които някога са присъствали в устата на древните хора.

Доказателствата за растенията могат да бъдат достатъчно категорични, за да подскажат вида, който е бил консумиран, или може да подскаже каква част от растението е изядено, като плод или лист. Това може да помогне за проследяване на употребата, разпространението и развитието на хранителните растения, включително селскостопански сортове, във времето и пространството.

Изследователите могат да изследват зъбния камък директно върху зъба с микроскоп. Но за по-нататъшен анализ те внимателно изстъргват материала от древни зъби с обикновени зъболекарски инструменти, за да избегнат замърсяване на пробите със съвременен материал. След това от остъргания зъбен камък те внимателно отстраняват неорганичния материал, за да концентрират остатъците от храната.

Учените използват микроскопи и молекулярни методи за изследване на пробите. Разглеждането на малките парченца храна, които намират, предизвиква някои дългогодишни вярвания за древните народи и помага да се отговори на значими въпроси.

Хенри изучава неандерталската диета и работи, за да потвърди първоначалните си резултати, че ядат редовно растения. Някои изследователи отдавна твърдят, че неандерталците са предимно месоядни животни, които зависят от месото и мазнините.

„Успяхме да покажем, че [неандерталците] са яли растителна храна и са преработвали тези храни“, каза Хенри. "За първи път имаме доказателства за това какви са тези растителни храни."

Хенри и нейните сътрудници идентифицираха семена от трева, грудки, които може да са били свързани с водни лилии и поне на място в днешен Ирак храната беше приготвена.

Хайме Паган-Хименес, базиран в Пуерто Рико антрополог, работещ в университета в Лайден в Холандия, наскоро започна да анализира смятането, за да получи повече доказателства в своето изследване на диетите в Карибските острови.

Паган-Хименес вече е проучил нишестени зърна, открити в артефакти, използвани за обработка и готвене на храни, като стигна до заключението, че хората, които първо са живели на Карибските острови, поне в много случаи отглеждат различни хранителни растения, като царевица, сладък картоф, боб и др. Неговите открития също оспорват идеята, че основната хранителна култура в района е маниока, корен, известен също като маниока или юка. Новата техника му позволява да потвърди какви храни всъщност са достигнали до устата.

„Имахме шанса да видим директно в човешкия зъб какви растения ядат през различни периоди от време и подрегиони на Карибските острови“, пише Паган-Хименес до Inside Science в имейл.

Тези доказателства променят интерпретацията на други археологически находки.

„Оказва се, че тези инструменти, които наричаме маниокални скрепери, изобщо не са били използвани за обработка на маниока“, каза Хенри.

Нишестените зърна, като тези, намерени в тенджери за готвене, са утвърдени доказателства за преработката и консумацията на храни. Учените също търсят улики за консумацията на храна в атомния състав на костите и зъбния емайл. Въпреки това, смятането позволява на изследователите да постигнат по-голямо ниво на детайлност.

„За изследванията на нишестените зърна в археологията зъбният зъбен камък е последното парче от„ широката картина “за получаване на пряка информация за целия процес на подготовка и консумация на растенията като храна“, каза Паган-Хименес.

Здравни съвети

Зъбната плака съдържа всякаква информация за здравето на индивида. Може да съдържа улики за туберкулоза, стомашни язви и др. Тъй като смятането се формира от плака, за Warinner изглеждаше естествено да проучи запазването на здравната информация.

"Изглежда чудесен начин за достъп до толкова много здравна информация за древните народи, която иначе е била наистина, наистина трудна за правене", каза Warinner.

Една значителна модерна промяна е силно обработената диета, която често се придружава от флуорирана вода. По какво се различава състоянието на устата на съвременните хора от това на техните предци? Тъй като смятането може да запази устните бактерии, това отваря нови врати за учените.

„Едно от нещата, които не знаем много добре, е какво всъщност е нашето естествено или предшестващо здравословно състояние в устата ни“, каза Warinner. "Можем да разгледаме конкретни зъбни заболявания и да се опитаме да разберем как те са се променили с течение на времето."

Warinner каза, че в допълнение към бактериите от устата, зъбният камък съдържа и бактерии, които произхождат от други области на тялото. Тези бактерии могат да предоставят повече информация за масива от малки организми, които обитават човешкото тяло, наречен микробиом. Лекарите все повече осъзнават връзката между тази колекция от флора и човешкото здраве. Данните, събрани от генетичен материал, открит в проби като зъбен камък, се наричат ​​метагеномни и могат значително да подобрят способността на учените да изследват историческия микробиом.

„[Калкулацията] ни дава несравним достъп до тези по-отдалечени системи на органи, до които почти никога не сме имали достъп в археологическите записи, освен при някои изключителни обстоятелства“, каза Warinner.

„Идеята, че метагеномните данни от археологически зъбен камък могат да осигурят поглед върху древната диета и здравето на човека, е много умна и ако бъде потвърдена, ще бъде много вълнуващо откритие!“ пише Сесил Луис, молекулярен антрополог от университета в Оклахома, в имейл.

В момента Warinner изучава проби от средновековна Германия, отчасти за да установи надеждността на изследванията на смятането. Тя разглежда патогени, включително тези, които причиняват заболявания като настинки и грип. Методът може да позволи на Warinner и други да сравняват как някои болести са засягали хората през историята и на континентите.

„Бихме могли да разгледаме как тяхната вирулентност се е променила с течение на времето“, каза Warinner. „Бяха ли по-вирулентни в миналото, отколкото днес, или не?“

Почистете пробата

Техниките за извеждане на древни диети и заболявания от зъбния камък все още се установяват и проверяват. Молекулите на ДНК в зъбния камък често се влошават и колкото повече време минава, толкова по-малък е шансът пробата да е девствена, което прави интерпретацията по-сложна.

Учените също са несигурни по отношение на това как изчерпателно смятането може да изобрази диетата. Не всички храни, които се консумират, ще бъдат намерени в смятане. Въпреки че намирането на доказателства, че дадена храна е била в устата на човека, е значително, това не обяснява непременно колко често е била ядена храната или какъв дял от общата диета представлява тя.

„Трябва да сме наясно, че древните хора не са яли само скорбялни семена или грудки; те също са яли листа, цветя и т.н.“, каза Паган-Хименес.

"Какъв процент от диетата на човек е представен в този запис? Не знаем", каза Хенри. „Всяка техника, трябва да изчистите всички грешки, преди всички учени да я купят.

Учените все още формират пълна картина на всички компоненти, открити в древния зъбен камък, каза Warinner.

Хенри каза, че планира да изследва смятанията „за други видове растителни остатъци или дори остатъци от животинска храна“. Тя каза, че техниката може да помогне за разрешаването на важна загадка: когато хората започнаха да готвят храната си - отговорите в момента варират от няколкостотин хиляди до повече от 1,5 милиона години.

И Хенри, и Warinner заявиха, че планират да разкрият още открития относно диетата на неандерталците и респираторните патогени, в близко бъдеще.