Десять тысяч лет назад мезолитические охотники-собиратели хорватского полуострова ловили рыбу, возможно, используя зубы для удаления чешуи, и высаживали крахмалистые растения.
Учёным стало это известно благодаря горстке древних зубов, на которых нашли ископаемые остатки рыбьей чешуи, рыбы, мяса и крахмала зерна. Кальцинированные бактериальные останки помогают исследователям понять рацион охотников-собирателей.
Когда-то это считалось невыполнимой задачей, потому что слишком мало человеческого остаётся от того периода времени, а продукты обычно не сохраняются в палеонтологической летописи.
Зубы непропорционально распространены в археологических местах. Археологи часто находят десятки или сотни для каждого скелета или черепа. Это потому, что эмаль, покрывающая зубы, на 97 процентов минеральная. Зубы крепче, чем кости, поэтому они сохраняются дольше.
Другими словами, зубы как копейки человеческих останков. Они появляются везде.
В отличие от копеек, они гораздо ценней. Всё от формы зуба до толщины его эмали говорит исследователям что-то о человеке, в чьём рту когда-то был зуб. Что он ел, где он жил, какие болезни у него были.
Зубы — куски головоломки, которые помогают увидеть общую картину чьей-то жизни.
Археологи собирают эти кусочки с помощью робототехнического устройства под названием ART, чтобы в дальнейшем использовать технологию искусственного ресинтеза. Жевательный имитатор воссоздаёт человеческую челюсть, чтобы показать, как разные продукты влияют на зубы и увидеть, оставляют ли эти продукты крошечные ссадины на зубах машины.
Это имеет существенные последствия для нашего понимания диеты гомининов, особенно тех, которые якобы потребляли большое количество мяса. Исследователи уже обнаружили, что мясо не оставляет микроскопических трещин. Это может изменить способы анализа зубов гомининов, которые считаются особенно плотоядными, например, неандертальцы.
Зубы могут показаться скромными по сравнению с более ослепительными образцами, такими как черепа. Но зубы дают больше, чем черепа.
Диета и здоровье
В то время как морская диета древних культур является интересной новостью для учёных, другие находки оказались столь же впечатляющими.
Возьмём, например, Австралопитека Люси. Химический анализ зубов показывает, что ещё 4 миллиона лет назад рацион питания доисторических людей вдруг стал гораздо разнообразней, чем у других приматов.
Обезьяны, жившие на деревьях, всё ещё довольствовались пищей из джунглей, тогда как более человекоподобные гоминины расширили своё меню из джунглей блюдами из саванны.
Углеродные подписи древних зубов показывают, что Люси и её родственники вышли за пределы плодов и мягких почек деревьев и кустарников и начали питаться другими животными. Развитие более толстой эмали отражает то, что у них появилась защита, позволявшая есть семена, орехи и корни.
В какой степени этот диетический сдвиг отражал активную охоту или собирание, например, членистоногих, до сих пор неясно, но что-то явно произошло, — считает палеоантрополог Ян Тэттерсалл.
Стоматологические данные также помогают выявить важные маркеры здоровья. В одном из исследований учёные изучали дентин — ткань, которая образуется под эмалью. Они сравнили дентин современных греков и доисторических среднеевропейских сообществ.
У современных греков уровень дефицита витамина D в четыре раза выше, чем у их древних предков, возможно, из-за длительного пребывания в помещении или изменений в одежде, хотя исследователи ещё не нашли окончательного ответа.
До появления сельского хозяйства народы также имели значительно низкие показатели полостей, и исследователи начали извлекать бактериальную ДНК из кальцинированной бляшки, чтобы узнать, как изменились штаммы бактерий после введения фермерства.
Несмотря на заявления адептов палеодиеты, не все показатели здоровья доисторической жизни были положительными. Дебби Гуателли-Штейнберг, антрополог из Университета штата Огайо и автор книги «Что рассказывают зубы о человеческой эволюции», своими глазами увидела, как болезни и недоедание уничтожили неандертальцев.
Для этого она изучает линейную маркировку на эмали под названием гипоплазия, которая возникает, когда образование эмали прекращается в течение короткого периода из-за генетических или экологических причин.
Некоторые нарушения у неандертальцев были довольно продолжительными, почти до трёх месяцев, — отмечает Гвателли-Штейнберг в своём исследовании. — Интерпретировать трудно, но длительный период, возможно, имеет какое-то отношение к недоеданию.
Поведение и миграция
В 2015 году исследователи обнаружили одну из самых значительных находок в стоматологической археологии: 47 зубов в пещере на юге Китая. Их определили как относящиеся к Homo sapiens.
Зубы предоставили доказательства того, что наш вид прибыл в Азию гораздо раньше, чем считалось ранее — от 80 000 до 120 000 лет назад.
Другие учёные изучили бактерии древней мемориальной доски, чтобы понять миграцию среди полинезийских островов. Они провели химический анализ зубов и изучили изотопы стронция, которые поступают из подземных вод и попадают в эмаль.
Если стронций изменяется между первым моляром и вторым, это предполагает миграцию из одного места в другое.
Ещё один способ — посмотреть и сравнить, сколько изменений у женщин и мужчин. Если у женщин больше вариаций, чем у мужчин, это может означать, что женщины пришли из разных районов.
Но как мы отличим зубы мужчин и женщин? Оказывается на этот вопрос также можно ответить с помощью химического анализа. Нужно протестировать один из эмалеобразующих белков.
Зубы также дают понимание о поведении. Учёные изучают износ неандертальских зубов, чтобы понять, как они использовали рот в качестве дополнительного инструмента.
В то время как люди, жившие в более холодных и открытых условиях использовали свои передние зубы для зажима и захвата, те, кто жили в более лесистой и тёплой среде, иногда использовали свои зубы, чтобы смягчать древесные или другие волокна, а также чтобы ретушировать инструменты.
Эволюция и видовой идентификатор
По сравнению с современными людьми, у многих гомининов были более крупные зубы. Paranthropus boisei или "Щелкунчик", гоминин, живший 2,3 миллиона лет назад, имел самые крупные моляры и самую толстую эмаль по сравнению с любым гоминином.
Homo erectus, живший 1,5 миллиона лет назад, имел более крупные клыки, по сравнению с современным человеком. Но оба по-прежнему следовали эволюционной тенденции уменьшения размера зубов: размер нашей челюсти и зубов медленно сокращался в течение миллионов лет.
У современных людей появляются 32 зуба к тому времени, когда они становятся взрослыми, в том числе четыре зуба мудрости, которые нужно удалять, потому что для них просто нет места.
Это в значительной степени связано с изменениями в диетических стратегиях. Почему наши диетические стратегии изменились? Они стали фактором приспособления к изменениям условий окружающей среды, которые наилучшим образом документированы во время Плио-плейстоцена.
Благодаря огромной вариации современного Homo sapiens и всех его предков, зубы стали прекрасным инструментом для идентификации видов. Но как учёные узнают, следует ли классифицировать особенно большой или маленький зуб как другой вид, или это просто пример вариации внутри вида?
Этот вопрос возник после обнаружения в 2015 году 750 000-летнего моляра. Это был самый маленький моляр когда-либо найденный в Африке во время среднего Плейстоцена, что увеличивает количество вариаций среди всех образцов региона. Что касается того, какому виду он принадлежал, то это ещё предстоит определить.
На сложные вопросы идентификации пока нет чёткого ответа. Разницу в размерах, можно найти и у современных людей. Все палеоантропологи согласны с тем, что вариации существовали в прошлом, но не согласны с тем, что есть чёткая граница между вариациями внутри одного вида.
Развитие
Кроме челюстей, которые не оставляют достаточно места для наших зубов, ещё одной отличительной чертой современного человека является чрезвычайно длинный процесс развития, который отражается в том, как много времени нам нужно, чтобы во рту появились все зубы.
Знание того, как долго современные люди перерастают свои детские зубы и получают полный набор взрослых моляров, полезно для изучения археологической истории и сравнения развития других видов с нашим собственным.
Учёные отслеживают это изменение, используя неонатальную линию, которая образуется на первой молярной линии при рождении — слабой линии, которая видна под микроскопом. Учёные называют её свидетельством о рождении.
Эта линия — отправная точка: от неё учёные могут посчитать последующие перикиматы, эмалевые линии, которые формируются ежедневно, как древесные кольца, чтобы узнать, как развивались зубы ребёнка во время их смерти.
Например, челюстная кость с зубами, обнаруженная на Гибралтаре и приписываемая ребёнку-неандертальцу, который умер в возрасте трёх лет, показала более быстро прорезывание зубов, чем у Homo sapiens.
Другие исследователи использовали подобные методы, чтобы доказать, что развитие, похожее на развитие современного человека, началось после появления человека прямоходящего. Тогда как у человека прямоходящего зубы развивались ещё быстрее, чем у нашего вида, развитие уже замедлилось по сравнению с доисторическими людьми.
По материалам smithsonianmag.com