https://frosthead.com

Парадокс Щелкунчика

Большие зубы и массивная челюсть Paranthropus boisei указывают на то, что гоминид ел твердые предметы, но химический состав и износ на зубах указывают на виды, потребляемые травой или осокой. Изображение предоставлено Wikicommons

Нетрудно понять, почему Paranthropus boisei часто называют Щелкунчиком. Благодаря массивным коренным зубам и огромной челюсти гоминида, вполне очевидно, что этот вид потратил много времени, разбивая твердые орехи и семена. Тем не менее, единственное прямое доказательство приема пищи P. boisei - химический состав и микроскопические царапины на зубах - намекают на то, что вид, вероятно, не слишком сильно ломал орехи, а предпочитал вкус травы. Команда антропологов, которые недавно рассмотрели возможные диеты нескольких ранних видов гоминидов, выдвинули на первый план этот парадокс Человека-Щелкунчика и трудности в восстановлении рационов наших древних родственников.

Антропологи в первую очередь начинают анализировать диету по размеру и форме зубов и челюстей гоминида. Затем они ищут современных приматов, у которых похожие зубы, чтобы увидеть, что они едят. Например, у обезьян, которые едят много листьев, есть коренные зубы с острыми острыми выступами для стрижки жесткой листвы. С другой стороны, обезьяны, которые едят много фруктов, имеют низкие округлые молярные бугорки. Если бы вы нашли гоминида с какой-либо из этих черт, у вас была бы отправная точка для того, что съел вид.

Но морфология зубов и челюстей вида показывает только то, что мог съесть гоминид, но не обязательно то, что он обычно ел. В некоторых случаях эти физические признаки могут отражать запасные продукты, на которые полагался вид, когда его предпочтительные продукты были недоступны в определенные времена года. Фредерик Грин из Университета Стони Брук в Нью-Йорке и его коллеги указывают на это в своем недавнем обзоре в Американском журнале физической антропологии .

Грин и его коллеги отмечают, что другие доказательства прямо фиксируют то, что ел человек. Одним из методов является изучение химического состава зубной эмали. По мере образования эмали атомы, которые потребляет человек, включаются в зуб. Одним из наиболее распространенных элементов для поиска является углерод. Поскольку разные растения имеют уникальные соотношения изотопов углерода в зависимости от того, как они проходят фотосинтез, изотопы углерода действуют как штамп, который фиксирует, что человек когда-то ел. Исследователи ищут две основные группы растений: растения C3 - это деревья, фрукты и травянистые растения, которые растут в среде с более прохладным сезоном, тогда как растения C4 - это травы и осоки, которые растут в тропических, теплых регионах. Обнаружение изотопных следов растений C3 или C4 в зубах указывает на гоминид этих растений (или животных, которые питались этими растениями).

Еще один способ непосредственно попробовать диету - посмотреть на характерные микроскопические отметки на поверхности зуба, которые образуются при пережевывании определенных продуктов. Например, употребление жесткой травы и клубней оставляет царапины; твердые орехи и семена создают ямки. Одним из недостатков этого метода является то, что микронос зуба постоянно изменяется, когда человек ест. Таким образом, отметки, найденные антропологами, вероятно, представляют собой «последний прием пищи» того, что он или она ел в дни перед смертью. Если у гоминида была диета, которая изменялась в зависимости от сезона, часть диеты может не отражаться на поверхностном износе зуба.

Имея в виду все эти методы, Грин и его коллеги рассмотрели возможные рационы нескольких видов ранних гоминидов. Сравнение близкородственных P. bosei и Paranthropus robustus подчеркивает загадку Человека-Щелкунчика.

P. robustus жил в Южной Африке от 1, 2 млн до 1, 8 млн лет назад, когда регион был открытым пастбищем. Гигантские виды, густо эмалированные коренные зубы и премоляры (более известные как двустворчатые) и тяжелая челюсть позволяют предположить, что P. robustus жевал твердые предметы. Поверхностный износ зубов также указывает на употребление твердой пищи и напоминает модели износа, наблюдаемые у современных обезьян-мангаби, которые часто едят орехи. Химия зубов эмали также подтверждает этот вывод: до 60 процентов рациона вида составляли растения С3, которые включали бы орехи и фрукты с твердой скорлупой (химия углерода не может определить, какую часть растения съело животное).

Примерно в то же время P. robustus жил в лесных и открытых пастбищах Восточной Африки. У него была еще большая челюсть и зубы, с самыми большими молярами любого гоминида. Эти черты указывают на то, что этот вид был сильным жеванием. Но модели износа на моляре не имеют глубоких ям, характерных для пожирателей твердых предметов. Вместо этого, образцы соответствуют тем из бабуинов Гелады, которые едят много жестких трав. На травяную диету также намекают углеродные изотопы в зубах P. boisei : 77 процентов их рациона составляли растения C4 (травы и осоки).

Grine и его коллеги предполагают, что может быть способ примирить парадокс P. boisei . Вместо того, чтобы приспосабливаться к растрескиванию твердых предметов, массивные зубы и челюсти вида могли быть чертами, которые помогали P. boisei обращаться с очень абразивными продуктами, включая любые частицы, прилипшие к травинкам. Или, возможно, вид использовал свои гигантские коренные зубы, чтобы перемалывать пищу уникальным способом. Это идеи, которые антропологи должны продолжить исследовать.

Хотя диета P. boisei кажется загадочной, ясно одно: очевидное несоответствие между различными линиями доказательств показывает, что антропологам еще многое предстоит узнать о том, что ели наши предки.

Парадокс Щелкунчика