Fogászati ​​detektívek: mit tárnak fel a kövületes fogak az ősi emberi étrendről

fogászati

A Paranthropus boisei fejének rekonstrukciója Mary Tankey által 1959-ben a tanzániai Olduvai-szurdokban talált koponya alapján. A koponya és a megkövesedett fogak kezdeti elemzése arra késztette a tudósokat, hogy az ős diót evett. A későbbi évek fejlettebb elemzése feltárta, hogy egy változatosabb étrend, amely füveket is tartalmazott. Ra˙l MartÌn/MSF/tudományos forrás elrejteni a feliratot

A Paranthropus boisei fejének rekonstrukciója Mary Tankey által 1959-ben a tanzániai Olduvai-szurdokban talált koponya alapján. A koponya és a megkövesedett fogak kezdeti elemzése arra késztette a tudósokat, hogy az ős diót evett. A későbbi évek fejlettebb elemzése feltárta, hogy egy változatosabb étrend, amely füveket is tartalmazott.

Amikor a tudósok tudni akarják, mit ettek ősi őseink, megnézhetnek néhány dolgot: megkövesedett állatcsontokat a henteléshez és vágáshoz használt eszközök nyomaiból; megkövesedett kaka; és a fogak. Az első kettő sokat elárulhat, de a fosszilis nyilvántartásban nehéz őket elérni. Szerencsére sok fogat kell kitölteni.

"Nagyon jól megőrzik" - magyarázza Debbie Guatelli-Steinberg, az Ohio Állami Egyetem fogászati ​​antropológusa. "Ez egyfajta kényelmes, mert a fogak rengeteg információt tárolnak."

Például a fog felépítése és még a zománc mennyisége is utal arra, hogy a fogak mit esznek.

Nézd meg az őrlőfogakat: A moláris vastag zománc jó étel zúzására. Azt sugallja, hogy egy állat a fogait magok őrléséhez vagy a velő csontokból való töréséhez használta. A vékony zománc a molárison, bár finom, éles széleket okoz - tökéletes az ételek, például levelek és gyümölcsök szeleteléséhez és tépéséhez.

Ezek azonban csak nyomok azokhoz a dolgokhoz, amelyeket az állat megehetett, és nem az, amit minden nap megevett - mondja Peter Ungar, az arkansasi egyetem antropológusa.

"Ha az év szinte minden napján eszik Jell-O-t, de néha sziklákat kell ennie. Olyan fogakat szeretne, amelyek képesek sziklákat enni" - magyarázza. Tehát a fogak általában az állat étrendjének legkeményebb eleméhez alkalmazkodnak, nem pedig ahhoz, amit naponta eszik.

Annak érdekében, hogy lássa, mit eszik egy állat, Ungar tanulmányozza a fogak mikrohullámának nevezett fogakat, az étel által a fogakon hagyott nyomokat. Ahogy mondjuk rágódunk, egy zellerrudat, kemény részecskéket - akár a szilícium-dioxidot a növények sejtjeiből, akár homokot és szemcséket a környező környezetből - áthúznak és a fogunkba nyomnak. Amikor valami keményet, például diót összetörünk, az összetörő erő mikroszkopikus gödröket hagy maga után. Amikor kemény füveket tépünk át - ami talán nem tűnik étvágygerjesztőnek, de valószínűleg őseink közül néhány megette őket -, ha fogainkat egymás mellé mozgattuk, a fogak apró, mikroszkópos karcolásokkal járnak.

- Élelmiszernyomnak hívom - mondja Ungar.

Ezek az ételnyomok elég jó képet festenek arról, hogy egy állat mit evett a halálát megelőző hetekben - egyfajta utolsó étkezés. Az ilyen mikrohullámú vizsgálatokból kiderült, hogy az Australopithecus afarensis, 4 millió éves ősünk, akit Lucy híres kövülete ismer leginkább, valószínűleg kemény füvet és leveleket evett. És úgy néz ki, hogy nemzetségünk korai tagjai, a Homo - mint a Homo habilis, amely 2,4 millió évvel ezelőtt élt, vagy a Homo erectus, amely kb. 100 000 évvel ezelőtt még emberekkel is átfedésben volt - mindenevők voltak, mint mi. Különféle ételeket ettek, például húst, növényeket, gyümölcsöket, "Bármit, amit akartak!" - mondja Ungar.

Tehát elmondhatjuk, hogy egy állat milyen étkezéshez és mit evett röviddel a halála előtt. De ahhoz, hogy tudják, mit evett hosszabb ideig, a tudósoknak mélyebbre kell nézniük - egészen a fog felszíne alá - a napi étkezésből visszamaradt bizonyos molekuláris aláírások után.

Ahogy fogaink kora gyermekkorban és serdülőkorban növekednek, beépítenek bizonyos molekulákat az elfogyasztott ételből. Ugyanez vonatkozott az őseinkre is. Az ókori étrendet tanulmányozó paleoantropológusokat különösen érdeklik az őseink fogaiban lévő szénmolekulák, mivel ezek növényekből származnak és sokáig tapadnak.

Néhány növénycsoport többnyire a szén egy formáját vagy izotópját használja. A C3 izotóppal rendelkező növények általában megtalálhatók a gyümölcsökben és a levelekben - az erdőben növő dolgokban. A C4 izotópokkal rendelkező növények, mint a fű és a sás, savannákban nőnek.

Az izotópok adatai megerősítették, hogy Lucy fajai körülbelül 3,5 millió évvel ezelőtt váltottak erdei táplálékról szavanna ételre. Az erdőkről a gyepekre való átmenet kulcsfontosságú szerepet játszhatott az emberi evolúcióban - magyarázza Matt Sponheimer, a coloradói Boulder Egyetem paleoantropológusa. Egyes kutatók még azt gondolják, hogy több fű hozzáadása étrendünkhöz elődjeinknek több elfogyasztható ételt és lakóhelyet adott, mivel a korai éghajlat megváltozott, afrikai erdők zsugorodva.

Megértésünk arról, hogy mit ettek őseink, idővel összetettebbé és gazdagabbá vált, mivel a tudósok újabb, fejlettebb technikákat alkalmaztak a fogak tanulmányozására. Amikor Mary Leakey 1959-ben a tanzániai Olduvai-szurdokból kiásta a 2 millió éves emberi elődöt, a Paranthropus boisei-t, észrevette a kövület széles, vastag őrlőfogait. A koponyának hatalmas arccsontja volt az erős rágóizmok és az erőteljes állkapcsok befogadására, ami arra utal, hogy a faj jól alkalmazható a dió törésére. Tehát a Paranthropus boisei-t Diótörő embernek hívták.

De amikor Peter Ungar és mások megvizsgálták a Diótörő ember fogait, alig találtak élelmiszernyomokat, ezért úgy döntöttek, hogy lágy ételeket, például gyümölcsöket eszik.

A Diótörő ember fogizotópjainak elemzése során kiderült a C4 szén, amely szavannákból származik, nem gyümölcsdús erdőkből.

Ma a kutatók úgy gondolják, hogy a Paranthropus boisei változatos étrendet fogyasztott, sokféle étellel, de ő többnyire kemény füveket és sásokat evett.


Az újabb kövületek fogai többet tárnak fel, mert több izotóp van bennük. Például a neandervölgyiek fogaiban lévő nitrogén feltárhatja, hogy az általuk elfogyasztott fehérje növényekből vagy állatokból származott-e. Ez az egyik oka annak, hogy a kutatók szerint a neandervölgyiek vadásztak nagy emlősöket, bár a tudósok megkövült növényeket is találtak a neandervölgyi fogakban.

A kutatók még izotópokkal is megtudhatták, mikor kezdte az egyik neandervölgyi elválasztani a babáját. A fogak növekedésével zománcrétegeket raknak le. És a bárium, egy molekula, amelyet a gyermekek kapnak a szoptató anyáktól, felhalmozódik a tejfogakban, amíg az anya abbahagyja az ápolást. A neandervölgyi fog báriumának és a mai adományozott tejfogak szintjének összehasonlításával a tudósok megtudhatták, hogy a neandervölgyi csecsemőt körülbelül hét hónapon keresztül választották el.

Akár fogakkal is megmondhatjuk, hogy valaki drámai módon eltérő ételek vagy talajú helyek között mozog-e. Mivel a bölcsességfogak az utolsó bejövő felnőtt fogak, összehasonlítva őket a korán megjelenő szemfogakkal, a tudósok idővel áttekinthetik az étrendet. Tegyük fel, hogy valaki Afrikában született és egy új földrészre költözött, mint egy színésznő, miközben a bölcsességfogak még mindig nőttek. A fogakban található izotópok összehasonlításával kiderülhet a migráció története.

Sokat kell még tanulni a fogakból, és még mindig sok fosszilis fogat fedeznek fel - mondja Sponheimer. És mivel a tanulmányozásukhoz szükséges eszközök kifinomultabbá válnak, a fogak gazdagabb képet nyújtanak arról, "kik vagyunk és hogyan jöttünk" - mondja.