Hvad tænder kan fortælle om oldtidens menneskers og neandertalers liv og miljø

Stigende variation i klimaet er blevet impliceret som en mulig faktor i udviklingen af ​​vores art ( Homo sapiens ) 300, 000 år siden, såvel som den nyere død af vores gådefulde evolutionære fætre, neandertalerne.

Men det har altid været en udfordring at kende virkningen af ​​denne ændring fra år til år.

De fleste forhistoriske klimamodeller er afledt af optegnelser i stor skala, såsom dybhavskerner eller terrestriske sedimentlag. Disse metoder giver information på en skala af tusinder af år, gør det umuligt at forstå, hvordan sæsonbestemte klimamønstre direkte påvirkede oldtidens mennesker og deres evolutionære slægtninge.

Mine kolleger og jeg har fundet en løsning ved at bruge spor fra vores egen mund, som vi beskriver i dag i en artikel i Science Advances. Vi brugte tænder til at afsløre klimarekorder dannet under udviklingen af ​​gamle homininer.

I tænderne

Tænder er en virkelig nyttig indikator for tidligere miljøer.

Dette er muligt, fordi tænder har biologiske rytmer, og vigtige begivenheder bliver låst inde i dem. Disse trofaste interne ure kører nat og dag, år efter år, og omfatter daglige vækstlinjer og en markeret linje dannet ved fødslen.

Histologer som mig så omhyggeligt tænder, fjern små skiver og kortlægge omhyggeligt registreringer af mikroskopisk vækst i barndommen.

Til denne nye undersøgelse, vi undersøgte emaljen i forstenede tænder fra to neandertalerbørn (dateret til 250, 000 år siden) og et moderne menneskebarn (dateret til 5, 000 år siden) fra et arkæologisk sted i det sydøstlige Frankrig kendt som Payre.

Ved hjælp af den følsomme højopløselige ionmikroprobe (SHRIMP) ved Australian National University målte vi, hvordan oxygenisotopforholdet varierede på ugentlig basis i disse gamle tænder.

Vores tilgang er baseret på det faktum, at to naturligt forekommende atomare varianter af oxygen varierer på forudsigelige måder.

I længere perioder med varmt vejr, overfladevand er højere i den tunge variant af ilt. Det modsatte mønster opstår i kølige perioder.

Når individer drikker af vandløb eller pøler, værdier fra disse kilder registreres i den hårde mineralkomponent, der danner tænder.

Målingerne af REJER gav os mulighed for at skabe flerårige paleo-miljøoptegnelser fra de fossile tænder.

Hvad tænderne afslører

Iltregistreringerne viser, at de to neandertalere beboede køligere og mere sæsonbestemte perioder end det moderne menneske, der for nylig voksede op det samme sted.

Dette er i overensstemmelse med vores grundlæggende forståelse af oldtidens klimaer i Frankrig, som 250, For 000 år siden var denne region køligere, end den har været i løbet af de sidste 10, 000 år, da det uheldige moderne menneskebarn levede og døde.

Vi har allerede vist, at tænder bevarer trofaste registreringer af mælkeindtag under amning, beviser, at orangutangmødre er amningsmestere – de ammer deres spædbørn i otte eller flere år.

I den nuværende undersøgelse var vi i stand til at parre sæsonbestemte cyklusser under tanddannelse med plejeadfærd, viser, at et neandertalerbarn blev født i foråret og holdt op med at indtage sin modermælk 2,5 år senere, i løbet af efteråret.

Endnu mere overraskende er det faktum, at begge neandertalerbørn blev udsat for bly mindst to gange i køligere tider af året, sandsynligvis gennem indtagelse af forurenet mad og/eller vand.

Bly forekommer naturligt i flere historiske miner i denne region i Frankrig, og dette er den ældste kendte forhistoriske eksponering for dette neurotoksiske stof. Intet niveau anses for sikkert for mennesker eller dyr, og disse eksponeringer fandt sted i en kritisk tid i disse neandertaleres tidlige liv.

Der er brug for flere tænder

Disse resultater rejser spændende spørgsmål om neandertaler-adfærd, som kræver yderligere undersøgelse, og unge med ubrugte tænder er særligt hjælpsomme. Selvom snesevis af unge neandertalere er blevet gravet frem, at lokke tænder fra samlingernes kuratorer til denne form for semi-destruktiv undersøgelse er en stor opgave.

Men jo flere tænder vi er i stand til at undersøge så detaljeret, jo flere oplysninger vil vi indsamle om oldtidens menneskers liv på årsbasis.

Vores tilgang vil også lette tiltrængte tests af teorier om klimaændringernes indvirkning på den menneskelige teknologiske udvikling, og indsigt i neandertalers sygeplejeadfærd - en nøgledeterminant for befolkningstilvækst og livshistorie.

Tidligere, mine kolleger og jeg opdagede, at en otte-årig belgisk neandertaler blev fravænnet i en alder af 1,2 år. This probably was atypical as the nursing signal dropped off rapidly and the individual showed stress in its first molar at this exact time.

We're not sure if this means that it was separated from its mother or just really sick – but it's likely that Neanderthals kids nursed for longer when they could.

Our new approach allows scientists to flesh out the lives of ancient children with unprecedented detail, including fine-scaled views of life in Ice Age Europe, through the remarkable tales their teeth tell.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.