Fans af krimedrama ved, at kriminalteknikere kan identificere resterne af længe-savnede personer ved at undersøge deres tænder. For at løse endnu mere eldgamle mysterier bruger antropologer den samme type avanceret tandteknologi, og et europæisk hold har muligvis knust en meget kold sag - en, der er næsten en halv million år i gang.
En fossil tandundersøgelse offentliggjort i dag i tidsskriftet PLOS ONE analyserer nogle af de ældste menneskelige rester nogensinde fundet på den italienske halvø. Tænderne, som er omkring 450.000 år gamle, har nogle markante træk ved den neanderthalske afstamning fra gamle mennesker. Dateret tilbage til Mellem-Pleistocen hjælper fossilerne med at udfylde huller i en spændende kompleks del af hominid-slægtstræet.
Arten Homo neanderthalensis deler en ukendt fælles stamfar med vores egen art, Homo sapiens, men det er uklart nøjagtigt, hvornår afstamningerne divergerede. Homo sapiens udviklede sig måske for 300.000 år siden ifølge den fossile rekord, mens Neanderthals 'evolutionære tidslinje har vist sig endnu vanskeligere at fastklemme. Nogle genetiske undersøgelser antyder, at deres afstamning splittede sig fra vores egen, så længe som for 650.000 år siden, men det ældste definitive fossile bevis for neandertalerne strækker sig kun omkring 400.000 år tilbage.
For at hjælpe med at tage en bid ud af denne kløft brugte Clément Zanolli fra Université Toulouse III og kolleger detaljerede morfologiske analyser og mikro-CT-scanningsteknikker til omhyggeligt at måle de 450.000 år gamle tænder. Tænderne blev derefter sammenlignet indvendigt og udvendigt med dem fra andre gamle menneskelige arter, hvilket afslørede, at de har neandertal-lignende træk.
"Med dette arbejde og andre nylige undersøgelser ser det nu ud til, at neanderthal-afstamningen går tilbage til mindst 450.000 år siden og måske mere, " siger Zanolli i en e-mail. "Denne alder er meget ældre end de typiske neandertalere, og inden vores undersøgelse var det uklart, til hvilke menneskelige fossile arter disse italienske rester var relateret."
En virtuel gengivelse af Visogliano- og Fontana Ranuccio-tænderne. (Zanolli er al.) De fleste Neanderthal-fossiler er langt nyere og daterer sig fra ca. 130.000 til 40.000 år siden, hvilket viser, at arten er tidligere vanskelig at nå. Midt-pleistocene-tidens tænder blev fundet på to forskellige steder, den ene nær Rom (Fontana Ranuccio) og den anden uden for Trieste (Visogliano). Tilsammen repræsenterer disse bittesmå fossiler et spændende stykke fysisk bevis, der understøtter konklusionerne fra genetiske undersøgelser af gammel menneskelig aner.
”Jeg synes, dette er en interessant undersøgelse, der viser, at mange af neandertalernes tænder findes i Europa helt tilbage for 450.000 år siden, hvilket er længere tilbage i tiden, end der endnu er identificeret neandertalere i fossilrekorden, ” siger Ohio State University antropolog Debbie Guatelli-Steinberg i en e-mail, som ikke var involveret i undersøgelsen. "Dette skubber det 'hårde bevis' på opdelingen af neandertalere fra moderne mennesker og er helt i overensstemmelse med de divergensdatoer, der kommer fra gamle DNA-analyser, hvilket antyder, at divergensen skete før 450.000 år siden."
Men historien er ikke så enkel som en gaffel mellem moderne menneskelige og neandertaler linjer. Tværtimod forekommer stamtræet til slægten Homo vidunderligt kompleks.
”Der er andre europæiske fossiler i sammenlignelig alder, der mangler de neanderthaliske træk ved disse italienske fossiler, og derfor indikerer, at andre slags mennesker, udover neandertalerne, kan have været til stede i Europa i denne periode, ” siger Guatelli-Steinberg.
En art, især Homo heidelbergensis, er blevet foreslået som den mulige fælles stamfar for både neandertalere og moderne mennesker.
”Under den midterste pleistocen var en anden art kaldet Homo heidelbergensis til stede i Europa, og dens forhold enten med neandertalere eller med flere arkaiske arter som Homo erectus er stadig uklare, ” siger Zanolli.
Når forskere yderligere løsriver de gamle menneskers evolutionære veje, vil tænder sandsynligvis fortsat spille en kritisk rolle. Lavet af emalje, kroppens hårdeste biologiske stof, har tænder en tendens til at overleve længere end knogler. Derudover giver tændernes former og strukturer et værdifuldt diagnostisk værktøj til at skelne mellem vores forskellige gamle hominin-slægtninge.
Men hvordan fortæller man en neandertalers tand fra et moderne menneske eller nogen af linjerne derimellem? Paleoanthropolog Kristin Krueger fra Loyola University of Chicago siger, at tænder og kæber generelt bliver mindre, efterhånden som udviklingen skrider frem, sandsynligvis på grund af ændringer i kosten såsom udviklingen af madlavning. Men når det kommer til tænder, er størrelse ikke det eneste, der betyder noget.
Cusps, crenulations, kamme og andre funktioner kan bruges til at kategorisere tidlige menneskers tænder. Tandinteriør kan også variere, og variationer som emaljetykkelse og pulpkammerstørrelse kan give kritisk information til det træne øje.
"Denne undersøgelse er et glimrende eksempel på, hvad vi kan lære om evolution fra tænder generelt, og også hvad vi kan lære uden destruktiv analyse, " siger Krueger i en e-mail. ”Tandregistret fra denne tidsperiode og placering er sjældent, så det er meget vigtigt at have antallet af tænder og analysere dem i denne grad uden at skulle være i tværsnit eller foretage destruktiv analyse (hvilket er nødvendigt for DNA-analyse). ”
Og tænder kan potentielt gøre meget mere end blot at afdække rødderne i vores evolutionære slægtstræ. Gamle chompers kan ofte lære os om livene og dietterne hos de gamle mennesker, de tilhørte.
”Vi tænker på tænder og tandregistre, når vi identificerer en tilfældig krop i skoven, men det, vi ikke ofte værdsætter, er omfanget af information, som tænderne kan afsløre. De er som små vinduer i en persons liv og kan fortælle os om ting som alder, kost, hygiejne, migrationsmønstre, fravænningspraksis, stressepisoder og mere, ”siger Krueger.
At sådan information kan vare i en halv million år gør den ydmyge tand til et vigtigt redskab til at løsne de komplekse tråde fra tidligt menneskelig oprindelse.
