Tienduizend jaar geleden vingen mesolithische jagers-verzamelaars van het Kroatische schiereiland vis (misschien met behulp van hun tanden om de schubben te verwijderen) en foerageerden naar zetmeelrijke planten. Wetenschappers weten dit dankzij een handvol oude tanden, waarvan de plaquette microfossielen van vissenschubben, visvlees en zetmeelkorrels onthulde. Dat verkalkte bacteriegroof helpt onderzoekers het dieet van deze jager-verzamelaars te begrijpen - ooit gedacht dat het een bijna onmogelijke taak was, omdat er zo weinig menselijke overblijfselen uit de periode zijn en voedsel over het algemeen niet in het fossielenbestand overleeft.
gerelateerde inhoud
- Bacteriën in oude tanden duwen de oorsprong van de builenpest terug
- Wetenschappers duiken in Neanderthaler tandplak om te begrijpen hoe ze leefden en aten
Deze bevinding, gepubliceerd in een recente natuurstudie, is slechts een van de talloze ontdekkingen die mogelijk zijn gemaakt door de archeologische wonderen die tanden zijn. Tanden komen onevenredig veel voor in archeologische vindplaatsen: wetenschappers vinden vaak tientallen of honderden voor elk skelet of schedel. Dat komt omdat het glazuur voor een tand al 97 procent mineraal is en tanden sterker zijn dan botten, dus ze hebben meer kans om te overleven, schrijft antropoloog Peter Ungar in Evolution's Bite: A Story of Teeth, Diet and Human Origins .
Met andere woorden, tanden zijn als de centen van oude menselijke overblijfselen; ze komen overal opdagen.
Maar in tegenstelling tot centen, zijn ze vaak een schatkamer. Alles, van de vorm van de tand tot de dikte van het glazuur, vertelt onderzoekers iets over de mens wiens mond de tand ooit bewoonde: wat ze aten, waar ze leefden, welke ziekten ze hadden. Zoals paleo-antropoloog Kristin Krueger het stelt, zijn tanden "kleine stukjes van een puzzel die kunnen helpen het 'grote geheel' van iemands leven te zien."
Krueger assembleert die puzzelstukjes met behulp van een robotapparaat genaamd ART, voor Artificial Resynthesis Technology. De kauwsimulator imiteert een menselijke kaak om te onthullen hoe snuffelen op verschillende voedingsmiddelen de tanden beïnvloedt, om te zien of die voedingsmiddelen kleine schaafwonden op de "tanden" van de machine achterlaten. wordt gedacht dat een grote hoeveelheid vlees consumeren, "zei Krueger per e-mail. Zij en haar collega's hebben al ontdekt dat vlees geen handtekeningen van microkleding achterlaat, wat zou kunnen veranderen hoe wetenschappers de tanden analyseren van mensachtigen waarvan wordt aangenomen dat ze bijzonder vleesetend zijn, zoals Neanderthalers.
Tanden lijken misschien bescheiden in vergelijking met meer oogverblindende exemplaren zoals schedels, maar de benige uitsteeksels bieden meer dan hun aandeel aan verrassingen. "Ik ben constant verbaasd over wat ik vind bij het onderzoeken van tanden, " zei Krueger. "Ze zijn echt kleine vensters in het leven van een individu." Ontdek enkele van de meest opwindende ontdekkingen gedaan met behulp van oude chompers, en de technologie die deze inzichten mogelijk maakt.
Taung Kind Australopithecus africanus, Australopithecus afarensis en Homo erectus. Het beroemde Lucy-skelet behoort tot de soort Australopithecus afarensis. (Sabena Jane Blackbird / Alamy) Dieet en gezondheid
Hoewel het mariene dieet van het oude Croations opwindend nieuws is voor wetenschappers, zijn andere vondsten net zo spectaculair gebleken. Neem bijvoorbeeld de Australopithecine Lucy. Chemische analyse van haar tanden laat zien dat, al 4 miljoen jaar geleden, de voeding van mensachtigen plotseling veel diverser werd dan andere primaten. Apen in bomen bestelden nog steeds het prix-fixe-menu van de jungle, terwijl de meer mensachtige mensachtigen hun smaakpapillen hadden uitgebreid naar het buffetaanbod van jungle en savanne.
Koolstofsignaturen van de oude tanden tonen aan dat Lucy en haar verwanten zich verder hadden uitgebreid dan fruit en zachte toppen van bomen en struiken naar het daadwerkelijk eten van andere dieren; de ontwikkeling van dikker email weerspiegelt dat ze ook meer bescherming hadden ontwikkeld om zaden, noten en wortels te eten. "In hoeverre deze dieetverandering een weerspiegeling was van actieve jacht, of het verzamelen van kleine prooien zoals geleedpotigen of aaseters, of een combinatie van al deze, is nog onduidelijk, maar er is iets duidelijk gebeurd", schrijft paleoantropoloog Ian Tattersall in The Strange Case of de rachitische Kozak en andere waarschuwende verhalen uit de menselijke evolutie .
Het tandheelkundig dossier kan ook antropologen belangrijke markers van gezondheid onthullen. In één onderzoek keken onderzoekers naar dentine - het weefsel dat zich onder het glazuur vormt - bij moderne Griekse mensen, vergeleken met prehistorische gemeenschappen in het Midden-Oosten. Moderne Grieken hadden niveaus van vitamine D-tekort die vier keer hoger waren dan hun oude voorouders, misschien vanwege meer tijd binnenshuis of veranderingen in kleding, hoewel onderzoekers nog geen definitief antwoord moeten vinden. Pre-landbouwvolken hadden ook aanzienlijk lagere percentages holten en onderzoekers zijn begonnen met het extraheren van bacterieel DNA uit verkalkte plaque om te zien hoe bacteriestammen veranderden na de introductie van de landbouw.
Ondanks beweringen van aanhangers van het "Paleo-dieet" (dat, om duidelijk te zijn, geen afspiegeling is van een daadwerkelijk paleolithisch dieet), waren niet alle gezondheidsresultaten van het prehistorische leven positief. Debbie Guatelli-Steinberg, een antropoloog aan de Ohio State University en auteur van What Teeth Reveal About Human Evolution, heeft uit de eerste hand gezien hoe Neanderthalers door ziekte en ondervoeding werden geplaagd. Hiervoor bestudeert ze lineaire markeringen op het glazuur genaamd hypoplasieën, die optreden wanneer de glazuurvorming voor een korte periode stopt vanwege genetische oorzaken of milieu-oorzaken.
"Sommige storingen [in Neanderthalers] waren vrij lang, bijna tot drie maanden, " zegt Guatelli-Steinberg van haar onderzoek. "Het is moeilijk te interpreteren, maar wanneer er zo'n lange tijd is, is het waarschijnlijker dat het iets te maken heeft met ondervoeding."
Lagere tanden hersteld van een grot in Zuid-China leverden bewijs op van de vroegste ondubbelzinnige moderne mensen in de regio. (Liu Wu et al / Nature) Gedrag en migratie
In 2015 ontdekten onderzoekers een van de belangrijkste vondsten in de tandheelkundige archeologie: 47 tanden in een grot in het zuiden van China. Geïdentificeerd als behorend tot Homo sapiens, gaven deze tanden het bewijs dat onze soort veel eerder in Azië aankwam dan eerder gedacht - tot wel 80 tot 120 duizend jaar geleden.
Andere onderzoekers hebben de bacteriën van oude plaque bestudeerd om migratie tussen de Polynesische eilanden te begrijpen en chemische analyses uitgevoerd op tanden die naar strontiumisotopen kijken, die uit grondwater komen en in het glazuur worden opgesloten. Als het strontium verandert tussen de eerste kies en de tweede kies, duidt dit op migratie van de ene plaats naar de andere.
"Een andere manier is om te kijken en te zien hoeveel variatie er is bij vrouwen versus mannen", zegt Guatelli-Steinberg. Als er meer variatie in de vrouwtjes is dan de mannetjes, kan dit betekenen dat de vrouwtjes vanuit verschillende gebieden migreerden. (Hoe weten we of de persoon in kwestie vrouwelijk of mannelijk is? Het blijkt dat die vraag ook chemisch kan worden beantwoord door een van de emailvormende eiwitten te testen.)
Tanden bieden ook verleidelijke inzichten in gedrag. Krueger heeft bijvoorbeeld de slijtage van de Neanderthaler tanden onderzocht om te begrijpen hoe ze hun mond gebruikten als een extra hulpmiddel. “Terwijl die personen die in meer koude en open omstandigheden leefden, hun voortanden gebruikten voor klemmen en grijpen (waarschijnlijk gebruikmakend van hun voortanden als een derde hand tijdens de voorbereiding van dierenhuiden voor kleding of onderdak), gebruikten mensen in meer bosrijke en warme omgevingen soms hun tanden om vezels of hout te verzachten, of misschien om gereedschap te retoucheren, 'zei Krueger per e-mail.
Onderkaak afgietsels van vroege mensachtigen Paranthropus robustus en Paranthropus boisei, ook wel de notenkraker. (Het Natural History Museum / Alamy) Evolutie en soort-ID
In vergelijking met moderne mensen hadden veel mensachtigen een mond die mondiger was. De 'notenkraker' (ook bekend als Paranthropus boisei ), een mens die 2, 3 miljoen jaar geleden leefde, had de grootste kiezen en het dikste glazuur van elke mens. Homo erectus, die 1, 5 miljoen jaar geleden over de hele wereld leefde, had grotere hoektanden dan moderne mensen. Maar beide volgden nog steeds de evolutionaire trend van over het algemeen afnemende tandgrootte: de grootte van onze kaak en tanden is langzaam aan het krimpen gedurende miljoenen jaren. Moderne mensen eindigen normaal gesproken met 32 tanden tegen de tijd dat ze volledig volwassen zijn, inclusief vier verstandskiezen die vaak moeten worden verwijderd omdat er gewoon geen ruimte voor is.
"Dit is grotendeels toegeschreven aan veranderingen in voedingsstrategieën, " zei Krueger. “Waarom zijn onze voedingsstrategieën veranderd? Het waren aanpassingen aan veranderende omgevingscondities die goed gedocumenteerd zijn tijdens het Plio-Pleistoceen. ”
Dankzij de enorme variaties in tanden tussen de moderne Homo sapiens en al zijn voorouders, zijn tanden een prachtig hulpmiddel voor het identificeren van soorten. Maar hoe weten wetenschappers of een bijzonder grote of kleine tand als een andere soort moet worden geclassificeerd, of slechts een voorbeeld is van variatie binnen een soort? Dat was zeker de vraag rond een enkele 750.000 jaar oude kies die in 2015 werd ontdekt. Het was de kleinste kies die ooit in Afrika werd gevonden tijdens het Midden-Pleistoceen, wat de hoeveelheid variatie tussen alle monsters voor de regio vergroot. Over welke soort het behoorde, dat moet nog worden bepaald.
Volgens Krueger is er geen eenduidig antwoord op deze lastige identificatievragen.
“Denk alleen al aan het grootteverschil dat je bij levende mensen kunt vinden. Denk aan een basketbalspeler versus een paardenjockey! 'Zei Krueger. "Alle paleoantropologen zijn het erover eens dat variatie in het verleden bestond, maar zijn het niet eens over de grenslijn tussen variatie binnen een soort versus voldoende variatie om een andere soort te vertegenwoordigen."
Ontwikkeling
Naast kaken die niet genoeg ruimte laten voor onze tanden, is een ander kenmerk van de moderne mens ons buitengewoon lange ontwikkelingsproces, wat tot uiting komt in hoe lang het ons kost om een volle mond van volwassen parelwitte blanken te krijgen.
"We hebben deze lange jeugd waarin we vaardigheden leren en beheersen om te overleven, en we lijken de langste perioden van ontwikkeling te hebben van een niet-menselijke primaat, " zegt Guatelli-Steinberg. Weten hoe lang het de moderne mens duurt om zijn melktanden te ontgroeien en een complete set volwassen kiezen te krijgen, is nuttig bij het bekijken van het archeologische dossier en het vergelijken van de ontwikkeling van andere soorten met die van ons.
Wetenschappers volgen deze verandering met behulp van een neonatale lijn die zich vormt op de eerste kies bij de geboorte - een vage lijn die zichtbaar is onder de microscoop - die Guatelli-Steinberg vergelijkt met een geboorteakte. Die lijn is het uitgangspunt: van daaruit kunnen wetenschappers de volgende perikymata tellen , emaille lijnen die zich dagelijks vormen zoals boomringen, om te leren hoe ontwikkeld de tanden van een kind waren op het moment van hun dood. Bijvoorbeeld, een kaakbot met tanden gevonden op Gibraltar en toegeschreven aan een jong Neanderthaler kind kreeg de leeftijd van drie jaar bij zijn dood en vertoonde iets meer versnelde uitbarsting van tanden dan in Homo sapiens .
Andere onderzoekers hebben vergelijkbare methoden gebruikt om te beweren dat de ontwikkeling die het meest lijkt op die van de moderne mens begon na de opkomst van Homo erectus . Hoewel Erectus nog steeds een snellere tandontwikkeling had dan onze soort, waren ze langzamer dan de mensachtigen die ervoor kwamen. Guatelli-Steinberg en haar collega's hebben onlangs een artikel over de tandheelkundige ontwikkeling van Homo naledi ingediend, dat het lijkt te onderscheiden van andere vroege mensachtigen, en ze hoopt dat hun werk slechts het begin is van studies naar deze nieuw ontdekte soort.
Noot van de redactie, 3 juli 2018: in dit bericht werd aanvankelijk vermeld dat mensen 80 tot 120 miljoen jaar geleden in Azië aankwamen; het was eigenlijk 80 tot 120 duizend jaar geleden.
