На протяжении веков археологи изучали зубы древних человеческих черепов, чтобы собрать подробности о том, как они жили и чем питались. Чтобы добраться до этих ценных останков, они, как правило, соскребали и избавлялись от зубного налета, который покрывал зубы.
Связанный контент
- Как древние зубы раскрывают корни человечества
- Современные люди и неандертальцы могут быть более похожими, чем мы себе представляли
- Как древняя неандертальская ДНК все еще влияет на наши гены сегодня
- Диета Палео, возможно, нуждается в переписывании, древние люди пировали на разнообразных растениях
- Неандертальцы вымерли из-за диеты Палео?
- A. Много ли выросли неандертальские дети, как дети современного человека?
Оказывается, они, возможно, отбрасывали научное сокровище. Ученые узнают, что окаменелая зубная бляшка может многое рассказать нам о наших предках - от того, как употребление мяса изменило наше здоровье полости рта, до того, как неандертальцы использовали лекарственные растения и даже как они взаимодействовали со своими двоюродными братьями-людьми.
В то время как ученые могли извлекать ДНК из костей в течение десятилетий, этот генетический материал не может рассказать нам о микробиоме или сообществе бактерий, с которым жил древний человек. «Только благодаря последним достижениям в генетическом секвенировании и новой оценке выделений, которые мы оставляем, мы начали находить подсказки в таких вещах, как зубной налет и окаменелые испражнения», - говорит Лаура Вейрих, палеомикробиолог из Австралийского центра древней ДНК.
По словам Вейриха, поиск ДНК микробиома в зубной бляшке - это совершенно новая область исследований. Четыре года назад она и ее команда опубликовали одно из первых исследований, посвященных окаменелой зубной бляшке, для изучения того, как изменяются микробиомы полости рта человека после двух лет. основные события в истории человечества: подъем сельского хозяйства 10 000 лет назад и наступление промышленной революции в 19 веке.
После секвенирования ДНК бактерий в бляшке они обнаружили, что переход к сельскому хозяйству изменил микробиом полости рта, сделав его более восприимчивым к болезнетворным микробам. Между тем промышленная революция уменьшила разнообразие орального микробиома. Авторы говорят, что обе эти перемены способствовали возникновению многих заболеваний полости рта, с которыми мы сейчас живем.
«Это сработало очень хорошо, поэтому мы сказали:« Куда мы можем пойти с этим? », - говорит Вейрих. «Очевидным ответом были неандертальцы - пойдем дальше».
С тех пор исследователи выследили две пары скелетов неандертальцев в возрасте от 42 000 до 50 000 лет из двух отдельных мест: центральной Бельгии и северной Испании. Основываясь на генетическом анализе, они обнаружили, что микробиомы двух сообществ резко различались в зависимости от того, где они жили, и, что более важно, от того, что они ели. Результаты были опубликованы вчера в журнале Nature .
По словам Вейриха, бельгийские неандертальцы, по-видимому, придерживались «классической» диеты с тяжелым мясом неандертальца, основанной на ДНК овец, шерстистых мамонтов и других животных, обнаруженных в их бляшке. Это делало их устный микробиом очень отличным от неандертальцев, живущих в Испании, которые, как оказалось, ели гораздо больше вегетарианской диеты типа кедрового ореха и грибов.
«Это действительно противоречит классическому взгляду на пещерного любителя мяса», - говорит Вейрих. «Это говорит о том, что неандертальцы были гораздо более приспособлены к окружающей среде и их экологии», то есть они могли адаптироваться к различным средам и доступным продуктам питания, так же, как современные люди.
Интересно, говорит Вейрих, что устные микробиомы испанских неандертальцев, по-видимому, намного ближе к таковым у шимпанзе, наших генетических предков охотников-собирателей. Это говорит о том, что этот микробиом, вызванный охотником-собирателем, в основном вегетарианской диетой, возможно, был «основным» микробиомом для гоминидов, из которого с тех пор эволюционировали современные человеческие микробиомы.
«Это действительно мясо, которое впервые меняет микробиом в организме человека», - говорит Вейрих.
Вейрих говорит, что в целом у этих неандертальцев было отличное здоровье полости рта, несмотря на то, что они никогда не пользовались зубной щеткой. «Они безупречны», - говорит Вейрих о зубах, которые она исследовала. «Они были бы очень здоровы». Хотя это может звучать удивительно, Вейрих говорит, что результаты были похожи на результаты, полученные командой в 2013 году.
Исключением был один из испанских неандертальцев. Этот человек страдал от зубного абсцесса и некоторой диареи, говорит Вейрих, что дало команде возможность выяснить, что причиняет ему боль и дискомфорт. После тщательного секвенирования его микробиома команда нашла доказательства того, что неандерталец использовал лекарство, в том числе грибок, который создает пенициллин и основной компонент аспирина, в попытке лечить себя.
«Действительно удивительно думать о том, что неандерталец знал о своем окружении и как он мог использовать окружающие его вещи», - говорит Вейрих.
После секвенирования страдающего абсцессом неандертальца Вейрич и ее команда также получили самый старый геном микробов, найденный на сегодняшний день. Сравнивая 48 000-летний геном микроба Methanobrevibacter oralis с его сегодняшним геномом, исследователи смогли проследить, когда этот штамм архей отличается от штамма, обнаруженного у людей, и обнаружили, что это было всего лишь 125 000 лет назад, давно после того, как люди и неандертальцы начали расколоться около 600 000 лет назад.
Вейрих говорит, что не только это говорит о том, что неандертальцы получили этот микроб от людей. это также подразумевает нечто удивительное в природе взаимодействий между ними. Хотя ученые теперь уверены, что люди и неандертальцы в какой-то момент скрещивались, тот факт, что они явно разделяли слюну, наводит на мысль, что их взаимодействия были более дружелюбными, чем некоторые теоретизировали.
Для будущих исследований Вейрих планирует обратиться к окаменелостям других древних людей и человеческих предков, чтобы узнать, что еще можно почерпнуть. «Это первый случай, когда кто-либо когда-либо смог упорядочить микробиом у вымерших видов», - говорит Вейрих. «Я думаю, что мы будем проводить это исследование снова и снова, но с разными группами [человеческих предков]».
Более того, Вейрих говорит, что эти древние знания о зубах могут помочь современным людям противостоять нашему здоровью. В частности, она надеется, что исследователи будут больше думать о том, почему люди борются с таким количеством проблем со здоровьем, что для неандертальцев было бы неслыханно.
«Странно думать, что у современных людей зубы сгнили, - говорит Вейрих. «Если вы думаете о волках или о чем-то еще, они не выжили бы, если бы их зубы не могли оставаться во рту… Мы не должны ожидать, что это будет нормально».
