Поклонники криминальной драмы знают, что судмедэксперты могут опознать останки пропавших без вести лиц, осмотрев их зубы. Чтобы разгадать еще более древние загадки, антропологи используют ту же самую передовую технологию зуба, и европейская команда, возможно, взломала очень холодный случай - тот, который разрабатывается почти полмиллиона лет.
Исследование окаменелости, опубликованное сегодня в журнале PLOS ONE, анализирует некоторые из самых старых человеческих останков, когда-либо найденных на итальянском полуострове. Зубы, которым около 450 000 лет, имеют некоторые характерные черты неандертальского происхождения древних людей. Еще со времен среднего плейстоцена окаменелости помогают заполнить пробелы в интригующе сложной части генеалогического дерева гоминидов.
Вид Homo neanderthalensis имеет неизвестного общего предка с нашим собственным видом, Homo sapiens, но неясно, когда именно разошлись линии. Согласно летописи окаменелостей, Homo sapiens эволюционировал, возможно, 300 000 лет назад, в то время как эволюционная временная шкала неандертальцев оказалась еще сложнее определить. Некоторые генетические исследования предполагают, что их родословная отличается от нашей собственной еще 650 000 лет назад, но самое древнее окончательное ископаемое свидетельство о неандертальцах насчитывает лишь около 400 000 лет.
Чтобы помочь откусить этот пробел, Клеман Занолли из Университета Тулузы III и его коллеги использовали детальный морфологический анализ и методы микро-КТ-сканирования для тщательного измерения зубов, которым 450 000 лет. Затем зубы сравнивали, внутри и снаружи, с зубами других древних человеческих видов, обнаруживая, что они имеют неандертальские черты.
«Благодаря этой работе и другим недавним исследованиям становится очевидным, что линия неандертальцев насчитывает не менее 450 000 лет назад, а может и больше», - говорит Занолли в электронном письме. «Этот возраст намного старше, чем типичные неандертальцы, и до нашего исследования было неясно, к какому ископаемому человеку относятся эти итальянские останки».
Виртуальный рендеринг зубов Visogliano и Fontana Ranuccio. (Заноллиер и др.) Большинство окаменелостей неандертальцев появилось намного позже, датируемые приблизительно от 130 000 до 40 000 лет назад, что затрудняет получение данных о более раннем периоде вида. Зубы эпохи среднего плейстоцена были обнаружены в двух разных местах: в одном около Рима (Фонтана Рануччо), а в другом - в Триесте (Висольяно). Вместе эти крошечные окаменелости представляют собой интригующее физическое доказательство, подтверждающее результаты генетических исследований древних предков человека.
«Я думаю, что это интересное исследование, демонстрирующее, что многие особенности неандертальских зубов присутствуют в Европе еще 450 000 лет назад, что намного дальше по времени, чем неандертальцы, которые еще были идентифицированы в отчете окаменелости», - говорит он. Антрополог из Университета штата Огайо Дебби Гуателли-Штейнберг в электронном письме, который не принимал участия в исследовании. «Это отталкивает« твердые доказательства »раскола неандертальцев от современных людей и полностью согласуется с датами расхождения, полученными в результате древних анализов ДНК, которые предполагают, что расхождение произошло до 450 000 лет назад».
Но история не так проста, как развязка между современными человеческими и неандертальскими линиями. Скорее, наследственное дерево рода Homo выглядит удивительно сложным.
«Есть другие европейские окаменелости сопоставимого возраста, в которых отсутствуют неандертальские черты этих итальянских окаменелостей, и поэтому они указывают на то, что другие виды людей, помимо неандертальцев, могли присутствовать в Европе в течение этого периода времени», - говорит Гуателли-Штейнберг.
Один из видов, в частности, Homo heidelbergensis, был предложен в качестве возможного общего предка неандертальцев и современных людей.
«Во время среднего плейстоцена в Европе присутствовал еще один вид, называемый Homo heidelbergensis, и его связь с неандертальцами или с более архаичными видами, такими как Homo erectus, до сих пор неясна», - говорит Занолли.
По мере того, как ученые продолжают распутывать эволюционные пути древних людей, зубы, вероятно, будут продолжать играть решающую роль. Изготовленные из эмали, самого твердого биологического вещества в организме, зубы, как правило, живут дольше, чем кости. Кроме того, формы и структуры зубов предоставляют ценный диагностический инструмент для различения наших древних родственников гоминина.
Но как отличить зуб неандертальца от зуба современного человека или какой-либо из родословных между ними? Палеоантрополог Кристин Крюгер из Чикагского университета Лойола говорит, что, как правило, зубы и челюсти сужаются по мере эволюции, вероятно, из-за диетических изменений, таких как развитие кулинарии. Но когда дело доходит до зубов, размер не единственное, что имеет значение.
Бугорки, зубцы, гребни и другие функции могут быть использованы для классификации зубов ранних людей. Внутренние поверхности зуба также могут различаться, и такие вариации, как толщина эмали и размер пульпарной камеры, могут дать критически важную информацию обученному глазу.
«Это исследование является отличным примером того, что мы можем узнать об эволюции зубов в целом, а также о том, что мы можем узнать без деструктивного анализа», - говорит Крюгер в электронном письме. «Зубной отчет за этот период времени и места встречается редко, поэтому иметь количество зубов и анализировать их до такой степени, не подвергая их поперечному сечению или не проводя деструктивный анализ (который необходим для анализа ДНК), имеет первостепенное значение. »
И зубы могут сделать гораздо больше, чем просто раскрыть корни нашего эволюционного генеалогического древа. Древние грызуны часто могут рассказать нам о жизни и рационе древних людей, которым они принадлежали.
«Мы думаем о зубах и зубных записях, когда идентифицируем случайное тело в лесу, но что мы не часто ценим, так это объем информации, которую могут раскрыть зубы. Они похожи на маленькие окна в жизни человека и могут рассказать нам о таких вещах, как возраст, диета, гигиена, модели миграции, практика отлучения от груди, эпизоды стресса и многое другое », - говорит Крюгер.
То, что такая информация может сохраняться в течение полумиллиона лет, делает скромный зуб важным инструментом для распутывания сложных нитей раннего человеческого происхождения.
