I en hule kaldet 'pit of bone' op i Atapuerca-bjergene i Spanien er en samling af 430.000 år gamle tænder mærkeligt mindre end forventet for kranier, de blev fundet med. Anomalien har en videnskabsmand, der antyder, at moderne menneskers og neandertalernes afstamning splittede for ca. 800.000 år siden, titusinder af år tidligere, end genetiske undersøgelser har estimeret.
Aida Gómez-Robles, antropolog ved University College London, studerer, hvordan antikke hominin-arters tænder udviklede sig gennem tidene. Hun mener, at fordi de gamle tænder ser for moderne ud for deres æra, må de have udviklet sig usædvanligt hurtigt eller, som hun finder mere sandsynligt, havde mere tid til at udvikle sig end man generelt har troet. Den nye forskning blev offentliggjort i dag i Science Advances .
Efterhånden som forskellige hominin-arter udviklede sig, ændrede deres tænder sig på bemærkelsesværdige måder og blev generelt mindre med tiden. At studere tænderne hos forskellige tidlige menneskelige forfædre er en af de mest almindelige måder til at skelne mellem arter og endda identificere nye. Gómez-Robles 'tidligere forskning antyder, at tænderne har tendens til at udvikle sig med en relativt standardhastighed på tværs af homininhistorien. Hvis det er sandt, er de molarer og premolarer, der er fundet fra den spanske hule, mindre end forventet i lyset af deres alder.
”Når vi ser på disse tænder, ligner de meget tænderne fra senere neandertalere, selvom de er meget ældre, ” siger Gómez-Robles. "I denne undersøgelse har vi forsøgt at undersøge, hvor lang tid disse tidlige neandertalere ville have brug for for at udvikle denne tandform, [som] ligner så meget den tandlige form af neandertalere, der er meget senere."
Neanderthaler og Homo sapiens deler en fælles forfader, men nøjagtigt hvem den art var, og når de senere linjer afvigede fra den, er et vanskeligt mysterium at løsrive. Men der er spor, og den nye tandundersøgelse er langt fra det første bevis, der kom til og med fra Sima de los Huesos, det fossilrige hulested i Spaniens Atapuerca-bjerge. Homininerne, der boede her, omkring 30 individer, der er blevet studeret godt gennem årene, ser ud fra deres morfologi og DNA at være tidlige neandertalere - faktisk repræsenterer resterne nogle af de ældste kendte neandertalere. Men hvor tæt var de egentlig på den fælles stamfar til både den forsvundne art og vores egen?
Genetik har hjulpet os med at kigge ind i fortiden og skitsere de gamle grene af hominin-slægtstræet. En undersøgelse fra 2016 af 430-000 år gamle Neandertalrester fra Sima de los Huesos-webstedet estimerer tiden for Neanderthalsdelingen fra Homo sapiens- linjen på 550.000 til 765.000 år siden. Andre genetiske undersøgelser antyder ligeledes divergenstider, der er mindre end 800.000 år siden.
Paleoanthropolog Rick Potts, direktør for Smithsonian's Human Origins-program, siger, at selvom Gómez-Robles rejser nogle plausible ideer, er han langt fra overbevist om, at priserne for tandudvikling er så standard eller forudsigelige, som papiret antyder. ”Hun har afskaffet et interessant emne her, men jeg kan bare ikke se argumentet om, at tandhormonernes udviklingshastigheder er absolut kendte til det punkt, hvor vi så kan sige, at den Neanderthal-moderne menneskelige divergens i visse tilfælde må have været tidligere end 800.000 år siden, ”siger Potts. ”En række forskellige molekylærgenetiske undersøgelser antyder, at det er nyere.”
Tænder er en af de mest anvendte rester af menneskelige forfædre til at skelne mellem arter. (Aida Gomez-Robles / Ana Muela / Jose Maria Bermudez de Castro) Det er muligt, siger Gómez-Robles, at tænderne udviklede sig i en usædvanlig høj hastighed på grund af stærk udvælgelse for genetiske ændringer. Denne fremskyndede ændring kunne have fundet sted, hvis den afsidesliggende befolkning boede isoleret fra Europas andre neandertalere. Men Gómez-Robles mener, at tænderne simpelthen udviklede sig over en længere periode, hvilket ifølge hendes tidslinje for tandudviklingshastigheder ville placere opdelingen mellem Homo sapiens og Neanderthal-linjen for 800.000 år siden eller ældre.
”Alt andet, såsom ansigtet [og] anomien af disse homininer, ser slags mellemliggende ud, ” siger Gómez-Robles. ”De ligner det, vi ville forvente for hominins i den alder. Men tænderne ser meget, meget forskellige ud. De ser meget neandertaler ud, og det eneste, der er anderledes, er tænderne. ... Hvis der var valg, ville vi forvente, at det ville have en indflydelse på noget andet, som ansigtet og ikke kun tænderne. ”
Potts påpeger også flere mulige årsager til fejlagtig fortolkning, herunder en variabel kaldet "generationstid", der i høj grad kan påvirke tidslinjen for tandudvikling gennem mange tusinder af år. ”Hvis du har en hurtigere eller langsommere udvikling af tænderne, væksten, vil det påvirke dit skøn over udviklingshastigheden, ” siger han.
Forskere har bevis for, at hastigheden på tandudviklingen ændrede sig i løbet af evolutionær tid. Mikroskopiske studier af tandemaljlag giver forskere mulighed for at beregne dagene mellem en fossil hominins fødsel og udbruddet af dens første molar, hvilket viser, at for 1, 5 millioner år siden fik den unge Homo erectus deres første molær på omkring 4, 5 år gammel. For omkring 200.000 år siden fik neandertalerne den samme tand omkring 6 år, som vi mennesker stadig gør i dag. ”Og vi ved ikke hvornår mellem 1, 5 millioner år siden og 200.000 år siden denne sats ændrede sig til en meget langsommere udvikling af tænderne, ” siger Potts. ”Så det er en masse viggelokale.”
Hybridisering mellem forskellige arter, som ser ud til at have været voldsom i løbet af æraen, er en anden mulig komplikation. (Parring mellem den moderne menneskelige og neandertaler arter forekom så sent som for 50.000 år siden.) ”Der er alt helvede, der løsner i det interglaciale Europa i denne periode, hvor der er befolkninger, der adskiller sig fra hinanden i perioder, sandsynligvis undergår hurtig udvikling, der kommer sammen tusinder til titusinder af år senere, ”siger Potts. ”Vi ved ikke, hvad virkningen af den evolutionære befolknings historie, der deler sig og kommer sammen igen og igen under istiden og det interglacial Europa, ville have haft på mekanismer til tandudvikling.”
I betragtning af vanskelighederne med at fjerne forskellige linjer med antikke beviser og de relativt små forskelle mellem genetiske og tandudviklingsvurderinger af den moderne menneskelig-neandertaler deling, kan man undre sig over, hvorfor det er så vigtigt at afsløre den rigtige tidslinje. Men at udfylde sådanne emner er den eneste måde, hvorpå vi nøjagtigt kan kortlægge de mange evolutionære skud og grene af vores eget slægtstræ - og lære, hvordan vi blev den, vi er.
"Selv når forskellen ikke er enorm, " siger Gómez-Robles, "kan konsekvenserne af disse forskelle være meget vigtige med hensyn til at forstå forholdet mellem forskellige arter, og hvilke der er forfædre til hinanden."
