Što kažu naši zubi o nama

Što će od nas napraviti budući antropolozi na temelju fosiliziranih bisernih bjelanaca koje ćemo ostaviti iza sebe?

Autor Debbie Guatelli-Steinberg, Državno sveučilište Ohio

Pokaži mi zube i reći ću ti tko si.

Te riječi, pripisane prirodoslovcu 19. stoljeća Georgeu Cuvieru, ne mogu biti ispravnije. Biserno bijelo tijelo koje svakodnevno koristimo iznova i iznova tragove su tragovi ne samo našeg vlastitog života, već i naše evolucijske povijesti.

Zubi ulaze u njihovu fizičku strukturu izuzetan detalj o bićima u čijim se ustima nalaze, bilo našim ili onima naših drevnih predaka. Fosilni zubi sitne su vremenske kapsule koje pružaju uvid u evoluciju čovjeka, uključujući našu raznoliku prehranu, produženo djetinjstvo i druge jedinstvene osobine naše vrste. U svojoj knjizi "Što zubi otkrivaju o ljudskoj evoluciji" istražujem što su antropolozi poput mene naučili o prošlosti od zuba - i što naši vlastiti zubi mogu reći budućim antropolozima o nama.

Gornji zubi neandertalaca koji su živjeli prije oko 40 000 godina. Slika preko Debbie Guatelli-Steinberg

Kratke nedostatke prehrane kroz kemiju zuba

Kemijski dokazi prehrane počivaju na načelu da ste ono što jedete. Biljke koje koriste različite fotosintetske putove u svoje stanice ugrađuju različite proporcije ugljičnih izotopa - zvanih C-13 i C-12. Kemičari znaju da tropska trava i sedre (biljke C4) imaju proporcionalno više C-13 u svojim stanicama, dok ostale biljke, poput drveća i grmlja (C3 biljke), imaju proporcionalno manje C-13 u svojim strukturama.

Kako se caklina zuba formira tijekom djetinjstva, on zaključava omjer progutanog C-13 i C-12 u njegovu gustu mineralnu strukturu. Taj omjer, koji se može sačuvati nepromijenjen milionima godina, omogućuje antropolozima da utvrde o kakvim se biljkama grče drevni zubi.

Šimpanze se drže šumske hrane, poput smokava koje rastu na drvetu. Slika preko Caelio-a

Šimpanze, najbliži rođaci primata, jedu raznoliku hranu; međutim, plodovi, orašasti plodovi i sjemenke koje jedu prvenstveno potječu od drveća i grmlja. Analizirajući omjer izotopa ugljika u caklini zuba, istraživači su otkrili da su se već prije 3, 5 milijuna godina Lucyne vrste, Australopithecus afarensis, diverzificirale izvan prehrane šimpanzi.

Ovi rani ljudski preci jeli su ne samo sa drveća i grmlja poput šimpanze, već i iz tropskih trava i sedica, nešto što šimpanze ne rade čak i kad su ove biljke dostupne.

Ta promjena prehrane u skladu je s raznolikošću okoliša koje je Lucy i njezina vrsta nastanjivala: od šuma do otvorenih travnjaka. Zubi nam govore da su se naši preci kretali izvan šuma na novi teritorij i jeli ono što su tamo pronašli.

Iz drugih kemijskih elemenata koji se nalaze u zubnoj caklini antropolozi su saznali da su rani pripadnici našeg roda - Homo habilis iz Južne Afrike - jeli velike količine mesa. To znači daljnju diverzifikaciju prehrane izvan uglavnom male količine mesa koju šimpanze jedu.

Odavde nije tako daleko do Anthonyja Bourdaina - mi ljudi jedemo ogromnu hranu. Ta je svestranost vjerojatno pridonijela našoj sposobnosti preživljavanja u raznim okruženjima i, u konačnici, našem evolucijskom uspjehu.

Linije rasta na površini cakline sjekutića Australopithecus africanus . Najstariji rast je na gornjem rubu zuba. Slika preko Debbie Guatelli-Steinberg

Prebrojavanje linija rasta

Još jedna jedinstvena ljudska osobina je produljena duljina naših djetinjstava. Među primatima ljudi uzimaju najduže vrijeme da odrastu i postanu reproduktivni odrasli, a duljina vremena koje je potrebno zubima da izraste i izbije u čeljust odražava tu činjenicu. Dok čimpanze prvi kutnjaci uglavnom nastaju u dobi od oko četiri godine, oni to obično čine oko dvije godine kasnije.

Poput stabala, zubna caklina raste u slojevima. Drveni prstenovi predstavljaju godišnji rast; linije rasta u caklini formiraju se mnogo brže. Emajl zadržava dnevne linije rasta kao i linije rasta koje predstavljaju duža razdoblja, u središtu oko osam dana. Iako pouzdano vidimo ovaj ritam od osam dana, ipak je misterija šta se to razdoblje biološki odražava.

Antropolozi mogu prebrojati linije rasta fosilnih zuba kako bi izmjerili stopu kojom su se zubi razvijali u naših predaka. Jesu li više poput šimpanze ili više poput nas? Kod pojedinaca koji su umrli prije nego što su im se zubi formirali, čak je bilo moguće izbrojiti ove linije rasta (od naglašene linije u caklini koja označava rođenje) da se zaključi koliko su im stari bili kada su umrli. Zatim istraživači mogu usporediti fazu zubnog razvoja koliko je rast zuba napredovao do stupnja razvoja zuba koji moderni ljudi postižu u jednakoj dobi.

Iz takvih studija antropolozi su otkrili da su se u ranoj evoluciji ljudi, među Lucy .s vrste, zubi razvijali po ubrzanom rasporedu, što sugerira da su naši preci odrasli brže nego mi danas. Kasnije, s Homo erectusom, razdoblja rasta i razvoja zuba počela su se produžavati. Iako se možda ne razvija iz tog razloga, dugo djetinjstvo pruža ljudima ljudima vrijeme za učenje i savladavanje složenih vještina koje su ključne za naš opstanak i reprodukciju.

U vlastitom istraživanju, I ve sam koristio linije rasta zuba za razumijevanje obrazaca rasta cakline kao i poremećaja rasta cakline. To je otkrilo neke zanimljivosti: Neandertalci, na primjer, pokazuju dokaze da su preživjeli fiziološki stresne događaje, poput bolesti ili pothranjenosti, koji su poremetili formiranje cakline tijekom djetinjstva. Neki od tih događaja mogu trajati i do tri mjeseca, što je procijenjeno brojenjem linija rasta na površini cakline.

Strelice ukazuju na područja poremećenog rasta zuba ovog drevnog jedinke Inupiaqa iz Point Hopea, Aljaska. Slika preko Debbie Guatelli-Steinberg

Taj nalaz ima smisla, imajući u vidu da su neandertalci tradicionalno smatrali da imaju teške živote. Pronašli smo slične poremećaje emajla u zubima nekih tradicionalnih modernih ljudskih lovaca-sakupljača. Zubi drevnog Inupiaqa iz Point Hopea, Aljaska, koji je živio između 1300. i 1700. godine, pokazali su ista duga razdoblja poremećenog rasta cakline.

Što će nam zubi reći za budućnost

Budući zubni antropolozi, recimo za 10 000 godina od sada, imat će dan na terenu s našim fosiliziranim zubima. Ako analiziraju našu kemiju cakline, moći će utvrditi koji od nas je odrastao kao vegetarijanac, a koji ne. Možda će se iznenaditi kad vide da su ljudi iz iste skupine stanovništva imali takve razlike u prehrani. No, vjerojatnije je da će te međuljudske razlike protumačiti kao prirodni nastavak naše evolucijske biologije - naši veliki mozgovi omogućuju nam fleksibilnost u ponašanju, uključujući prilagodljivu sposobnost jesti raznoliku hranu.

Zelene strelice upućuju na to gdje su korištene laserske ablacije za analizu izotopskog sastava ovog zuba iz Australopita starog 1, 8 milijuna godina. Plave strelice upućuju na dugotrajne linije rasta cakline. Hoće li se naši zubi liječiti isto u dalekoj budućnosti.? SEM slika za Debbie Guatelli-Steinberg

Budući antropolozi također će biti zadivljeni opsegom naših stomatoloških problema. Nekoliko slučajeva zubne bolesti postoji u evidenciji ljudskog fosila, ali danas nas teško pogađaju malaklonosti (kada se zubi ne zbližuju ispravno), treći molarni udar, karijes, parodontitis i druge zubne bolesti koje će ostaviti svoj trag u našoj ostaci.

Radovi koji se daju na znanstvenim skupovima budućnosti mogu potaknuti ideju „evolucijske neusklađenosti“ - da nas dijeta lova i sakupljanja nije pripremila za brzi priliv meke i slatke hrane koju danas jedemo. U osnovi, nismo prilagođeni modernoj zapadnjačkoj prehrani. Hrana koju su jeli naši lovački-sakupljački preci bila je tvrda za žvakanje i nije sadržavala rafinirani šećer. Meka hrana ne stimulira rast čeljusti tijekom djetinjstva, što dovodi do malokluzija, a slatka hrana pruža okruženju za razvoj bakterija koje uzrokuju karijes.

Zapravo, ekstrahiranjem bakterijske DNA iz kalcificiranog plaka u drevnim zubima, jedna je skupina antropologa otkrila da sojevi bakterija koji uzrokuju karijes postaju češći s pojavom poljoprivrede. Ovi sojevi posebno su cvjetali u ljudskim ustima tijekom industrijske revolucije, prvom masovnom proizvodnjom prerađenog šećera. I danas trpimo te učinke.

Detalj iz sječe gejše crni joj zube. Slika putem Tsukioka Yoshitoshi

Konačno, što će budući antropolozi smisliti na bezbroj načina na koji će ljudi mijenjati zube? U zapadnim kulturama ljudi se trude kako bi umjetno izbijelili zube. Prema jednom istraživanju provedenom u Velikoj Britaniji, ispitanici su pokazali da su bijeli zubi privlačniji, posebno kod žena. Istraživači sugeriraju da bijeli zubi mogu poslužiti kao pokazatelj starosti u odabiru ljudskog para, a muškarci preferiraju bijele zube kao signal mladosti.

No, kako onda objasniti praksu „crnivanja zuba“ u nekim tradicionalnim azijskim kulturama, što se također izvodi iz estetskih razloga? A osim toga, kako će budući antropolozi imati smisla prakse rezanja zuba, oštriti ih u točke, umetnuti ih draguljima ili zlatom, obrezati ih ili ih ukloniti u potpunosti? Te se prakse i drugi nalaze u različitim kulturama, a budući će učenjaci vjerojatno raspravljati o svojim razlozima.

Dakle, sljedeći put kad zaboravite četkati ili se naći u zubarskoj stolici, zapamtite ovo: Budući antropolozi u konačnici mogu procijeniti te sječke.

Debbie Guatelli-Steinberg, profesorica antropologije, Državno sveučilište Ohio

Ovaj je članak prvotno objavljen u časopisu The Conversation. Pročitajte izvorni članak.