For ti tusind år siden fangede mesolitiske jæger-samlere på den kroatiske halvø fisk (måske ved hjælp af deres tænder til at fjerne vægten) og fodres til stivelsesholdige planter. Forskere ved dette takket være en håndfuld gamle tænder, hvis plak afslørede mikrofossiler af fiskeskalaer, fiskekød og stivelseskorn. Den forkalkede bakterielle gunk hjælper forskere med at forstå kosten for disse jæger-samlere - en gang blev antaget at være en næsten umulig opgave, da der er så få menneskelige rester fra tidsperioden, og fødevarer overlever generelt ikke i fossilprotokollen.
Relateret indhold
- Bakterier i gamle tænder skubber tilbage til den Bubonic Pest
- Forskere dykke ned i Neanderthal tandplak for at forstå, hvordan de levede og spiste
Dette fund, der blev offentliggjort i en nylig naturundersøgelse, er kun en af de mange opdagelser, der er muliggjort af de arkæologiske mirakler, der er tænder. Tænder er uforholdsmæssigt udbredt på arkæologiske steder: forskere finder ofte snesevis eller hundreder for hvert skelet eller kranium. Det skyldes, at emaljen, der dækker en tand, allerede er 97 procent mineral, og tænderne er stærkere end knogler, så de er mere tilbøjelige til at overleve, skriver antropolog Peter Ungar i Evolution's Bite: A Story of Teeth, Diet og Human Origins .
Med andre ord er tænder som øre fra gamle menneskelige rester; de dukker op overalt.
Men i modsætning til øre, er de ofte en skattekiste. Alt fra tandens form til dens emaljetykkelse fortæller forskere noget om det menneske, hvis mund tanden engang beboede: hvad de spiste, hvor de boede, hvilke sygdomme de havde. Som paleoanthropologist Kristin Krueger udtrykker det, er tænder "små stykker af et puslespil, der kan hjælpe med at se det 'store billede' af nogens liv."
Krueger samler disse puslespil med hjælp fra en robotanordning kaldet ART til kunstig resynteseteknologi. Tyggesimulatoren imiterer en menneskelig kæbe for at afsløre, hvordan noshing på forskellige fødevarer påvirker tænderne, og ser for at se, om disse fødevarer efterlader små abrasioner på maskinens "tænder." menes at forbruge en stor mængde kød, ”sagde Krueger via e-mail. Hun og hendes kolleger har allerede opdaget, at kød ikke efterlader signaturer i mikrobearbejdet, hvilket kan ændre, hvordan forskere analyserer hominins tænder, der menes at være særligt kødædende, som neandertalere.
Tænder kan virke ydmyge sammenlignet med mere blændende eksempler som kranier, men de benede fremspring tilbyder mere end deres andel af overraskelser. ”Jeg er konstant forbløffet over hvad jeg finder, når jeg undersøger tænder, ” sagde Krueger. ”De er virkelig små vinduer ind i et enkelt menneskes liv.” Udforsk nogle af de mest spændende opdagelser, der er gjort ved hjælp af gamle chompere, og teknologien, der gør denne indsigt mulig.
Taung Child Australopithecus africanus, Australopithecus afarensis og Homo erectus. Det berømte Lucy-skelet tilhører arten Australopithecus afarensis. (Sabena Jane Blackbird / Alamy) Diæt og sundhed
Mens den marine diæt fra gamle kroationer er spændende nyheder for forskere, har andre fund vist sig lige så spektakulære. Tag for eksempel Australopithecine Lucy. Kemisk analyse af hendes tænder viser, at diæter af homininer pludselig blev mere diversificerede end for fire millioner år siden end andre primater. Aber, der boede i træer, bestilte stadig junglens prix-fixe-menu, mens de mere menneskelignende homininer havde udvidet deres gane til buffeten i junglen og savannen.
Kulstofsignaturer af de gamle tænder viser, at Lucy og hendes slægtninge havde udvidet sig ud over frugter og bløde knopper af træer og buske til faktisk at spise andre dyr; udviklingen af tykkere emalje afspejler, at de også havde udviklet mere beskyttelse til at spise frø, nødder og rødder. ”I hvilken grad dette diætskifte afspejler aktiv jagt eller indsamling af små bytte som leddyr eller rensning eller en kombination af alle disse, er stadig uklar, men der skete noget klart, ” skriver paleoanthropolog Ian Tattersall i The Strange Case of Rickety Cossack og andre forsigtighedsfortællinger fra menneskelig udvikling .
Tandregistret kan også afsløre vigtige sundhedsmarkører for antropologer. I en undersøgelse så forskerne på dentin - det væv, der dannes under emalje - hos moderne græske mennesker sammenlignet med forhistoriske mellemøstlige samfund. Moderne grækere havde niveauer af vitamin D-mangel, der var fire gange højere end deres gamle forfædre, måske på grund af at bruge mere tid indendørs eller ændringer i tøj, skønt forskere endnu ikke har fundet et endeligt svar. Folk inden for landbrug havde også markant lavere hulrum, og forskere er begyndt at udvinde bakterie-DNA fra forkalket plak for at se, hvordan bakteriestammer ændrede sig efter indførelsen af landbrug.
På trods af påstande fra tilhængere af "Paleo-diet" (som for at være klar ikke afspejler en faktisk paleolitisk diæt), var ikke alle sundhedsresultater fra det forhistoriske liv positive. Debbie Guatelli-Steinberg, antropolog ved Ohio State University og forfatter af What Teeth Reveal About Human Evolution, har set førstehånds, hvordan sygdom og underernæring plagede neandertalerne. Til dette studerer hun lineære markeringer på emaljen kaldet hypoplasias, som opstår, når emalje dannelse stopper i en kort periode på grund af genetiske årsager eller miljømæssige.
”Nogle forstyrrelser [i neandertalerne] var ret lange, næsten op til tre måneder, ” siger Guatelli-Steinberg om sin forskning. ”Det er vanskeligt at fortolke, men når der er en lang periode som den, kan det være mere sandsynligt, at det har noget at gøre med underernæring.”
Nederste tænder, der blev udvundet fra en hule i det sydlige Kina, viste bevis for de tidligste utvetydige moderne mennesker i regionen. (Liu Wu et al / Nature) Adfærd og migration
I 2015 afslørede forskere et af de mest betydningsfulde fund inden for tandarkeologi: 47 tænder i en hule i det sydlige Kina. Disse tænder, der blev identificeret som tilhørende Homo sapiens, leverede bevis for, at vores arter ankom i Asien meget tidligere end tidligere antaget - helt tilbage for 80 til 120 tusinde år siden.
Andre forskere har undersøgt bakterierne fra den antikke plak for at forstå migration blandt de polynesiske øer og udført kemisk analyse på tænder, der kigger på strontiumisotoper, der kommer fra grundvand og låses fast i emaljen. Hvis strontium skifter mellem et individs første molære og andet, antyder det migration fra et sted til et andet.
”En anden måde er at se og se, hvor meget variation der er hos kvinder kontra mænd, ” siger Guatelli-Steinberg. Hvis der er mere variation i hunnerne end mændene, kan det betyde, at kvinderne vandrede fra forskellige områder. (Hvordan ved vi, om den pågældende person er kvindelig eller mandlig? Det viser sig, at dette spørgsmål også kan besvares kemisk ved at teste et af de emalje-dannende proteiner.)
Tænder tilbyder også fristende indsigt i adfærd. Krueger har for eksempel undersøgt slid på neandertaler tænder for at forstå, hvordan de brugte deres mund som et ekstra værktøj. ”Mens de personer, der levede under mere kolde og åbne forhold, brugte deres fortenne til at klemme og gribe fat (sandsynligvis brugte deres fortenne som en tredje hånd under dyrehudforberedelse til tøj eller husly), brugte de lejlighedsvis i mere træbevoksede og varme omgivelser lejlighedsvis deres tænder for at blødgøre fibre eller træ, eller måske for at retouchere værktøjer, ”sagde Krueger via e-mail.
Underkæbe kastes af tidlige homininer Paranthropus robustus og Paranthropus boisei, også kaldet nøddeknækkeren. (Naturhistorisk museum / Alamy) Evolutions- og art-ID
Sammenlignet med moderne mennesker havde mange hominins tandere mund. "Nøddeknækkeren" (alias Paranthropus boisei ), en hominin, der levede 2, 3 millioner år siden, havde den største molær og den tykeste emalje af ethvert hominin. Homo erectus, der levede over hele verden for 1, 5 millioner år siden, havde større hjørnetænder end moderne mennesker. Men begge fulgte stadig den evolutionære tendens med generelt faldende tandstørrelse: Størrelsen på vores kæbe og tænder er langsomt blevet krympet i millioner af år. Moderne mennesker ender normalt med 32 tænder, når de er fuldt voksne, inklusive fire visdomstænder, der ofte skal fjernes, fordi der bare ikke er plads til dem.
”Dette er stort set blevet tilskrevet ændringer i diætstrategier, ” sagde Krueger. ”Hvorfor ændrede vores koststrategier sig? Det var tilpasninger til skiftende miljøforhold, der er veldokumenteret under Plio-Pleistocene. ”
Takket være de enorme variationer i tænder mellem moderne Homo sapiens og alle dens forfædre, er tænder et vidunderligt redskab til at identificere arter. Men hvordan ved videnskabsmænd, om en særlig stor eller lille tand skal klassificeres som en anden art, eller er bare et eksempel på variation inden for en art? Det var bestemt spørgsmålet omkring en enkelt 750.000 år gammel molar, der blev opdaget i 2015. Det var den mindste molar, der nogensinde er fundet i Afrika under Mellem-Pleistocen, hvilket øger variationen i alle prøver for regionen. Med hensyn til hvilken art den tilhørte, er det endnu ikke bestemt.
Ifølge Krueger er der ikke et entydigt svar på disse vanskelige spørgsmål om identifikation.
”Tænk på størrelsesforskellen alene, som man kan finde hos levende mennesker. Tænk på en basketballspiller kontra en hestejockey! ”Sagde Krueger. ”Alle paleoanthropologer er enige om, at der eksisterede variation i fortiden, men er uenige om grænselinjen mellem variation inden for en art versus nok variation til at repræsentere en anden art.”
Udvikling
Udover kæber, der ikke efterlader plads nok til vores tænder, er et andet kendetegn for moderne mennesker vores ekstremt lange udviklingsproces, hvilket afspejles i hvor lang tid det tager os at få en fuld mund af voksne, perlehvide.
”Vi har disse lange barndomme, hvor vi lærer og mestrer evner til at overleve, og vi ser ud til at have de længste perioder med udvikling af enhver ikke-menneskelig primat, ” siger Guatelli-Steinberg. At vide, hvor lang tid det tager moderne mennesker at vokse ud fra deres babytænder og få et komplet sæt voksne jeksler er nyttigt til at se på den arkæologiske fortegnelse og sammenligne andre arters udvikling med vores egen.
Forskere sporer denne ændring ved hjælp af en neonatal linje, der dannes på den første molær ved fødslen - en svag linje, der er synlig under mikroskopet - som Guatelli-Steinberg sammenligner med et fødselsattest. Denne linje er udgangspunktet: derfra kan videnskabsmænd tælle de efterfølgende perikymata, emaljeskinner, der dannes på daglig basis som træringer, for at lære, hvordan udviklet et barns tænder var på deres død. For eksempel fik en kæbeben med tænder fundet på Gibraltar og tilskrevet et ungt neandertalbarn en alder af tre år ved sin død og udviste lidt mere accelereret tandudbrud end i Homo sapiens .
Andre forskere har brugt lignende metoder for at argumentere for, at udvikling, der ligner mest moderne mennesker, begyndte efter fremkomsten af Homo erectus . Mens Erectus stadig havde hurtigere tandudvikling end vores arter, var de langsommere end de homininer, der kom før. Guatelli-Steinberg og hendes kolleger indsendte for nylig et papir om tandudviklingen af Homo naledi, som ser ud til at adskille det fra andre tidlige homininer, og hun håber, at deres arbejde bare vil være starten på undersøgelser af denne nyopdagede art.
Redaktørens note, 3. juli 2018: Dette indlæg oprindeligt fejlagtigt, at mennesker ankom i Asien for 80 til 120 millioner år siden; det var faktisk for 80 til 120 tusinde år siden.
