Можливо, предки людини їли тверді рослинні тканини, не пошкоджуючи зуби

Вперед, перекусіть.

Згідно з новим експериментальним дослідженням сучасної емалі зубів з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, тверда рослинна їжа могла складати більшу частину раціону ранніх предків людини, ніж передбачалося на сьогодні.

Вчені часто розглядають мікроскопічне пошкодження зубів, щоб зробити висновок, що їла тварина. Це нове дослідження, яке використовує експерименти, що вивчають мікроскопічні взаємодії між частинками їжі та емаллю, демонструє, що навіть найтвердіші рослинні тканини навряд чи зношують зуби приматів. Результати мають наслідки для перебудови раціону і, можливо, для нашої інтерпретації скам'янілостей людської еволюції, заявили дослідники.

"Ми виявили, що тверді рослинні тканини, такі як шкаралупа горіхів і насіння, ледве впливають на мікрозносні текстури на зубах", - сказав Адам ван Кастерен, викладач біологічної антропології в галузі мистецтв і наук, перший автор нового дослідження в "Наукових доповідях". Девід С. Стрейт, професор фізичної антропології, є співавтором.

Традиційно вважається, що вживання твердої їжі пошкоджує зуби, створюючи мікроскопічні ямки. "Але якщо зуби не демонструють складних ям і рубців, це не обов'язково виключає споживання твердих продуктів харчування", - сказав ван Кастерен.

Люди розходилися з людиноподібними мавпами приблизно сім мільйонів років тому в Африці. Нове дослідження стосується постійних дискусій навколо того, що їли деякі ранні предки людини, австралопіти. У цих видів гомінінів були дуже великі зуби та щелепи та, ймовірно, величезні жувальні м’язи.

"Усі ці морфологічні атрибути вказують на те, що вони мали здатність виробляти великі зусилля укусу, і тому, ймовірно, замовляли дієту з твердих або об'ємних харчових продуктів, таких як горіхи, насіння або підземні ресурси, такі як бульби", - сказав ван Кастерен.

Але більшість викопних австралопітських зубів не демонструють того мікроскопічного зносу, який можна було б очікувати в цьому випадку.

Дослідники вирішили перевірити це.

Попередні механічні експерименти показали, як пісок - буквально шматочки кварцової породи - створює глибокі подряпини на плоских поверхнях зубів за допомогою пристрою, що імітував мікроскопічну взаємодію частинок на зубах. Але експериментальних даних про те, що відбувається з емаллю зубів, коли вона контактує з фактичним деревним рослинним матеріалом, майже не було.

Для цього дослідження вчені прикріпили крихітні шматочки насінних оболонок до зонда, який вони перетягували по емалі від молярного зуба орангутану Борнея.

Вони зробили 16 "предметних стекол", що представляють контакти між емаллю та трьома різними насіннєвими оболонками з деревних рослин, які є частиною сучасного раціону харчування приматів. Дослідники тягнули насіння проти емалі із силами, порівнянними з будь-якими жувальними діями.

Дослідники виявили, що на фрагментах насіння не залишилось великих ям, подряпин та переломів в емалі. Було кілька неглибоких борозенок, але вчені не побачили нічого, що вказувало б на те, що тверді рослинні тканини можуть суттєво сприяти мікрозубку зубів. Однак самі фрагменти насіння мали ознаки деградації від натирання емаллю.

Ця інформація корисна для антропологів, яким залишаються лише скам'янілості, щоб спробувати відновити давні дієти.

"Наш підхід полягає не в тому, щоб шукати кореляцію між типами мікроскопічних слідів на зубах і продуктами, які їдять, - а натомість зрозуміти основну механіку того, як утворюються ці рубці на поверхні зуба", - сказав ван Кастерен. "Якщо ми зможемо зрозуміти ці фундаментальні концепції, ми зможемо створити більш точні картини того, що їли викопні гомініни".

Тож ці великі австралопітові щелепи могли бути використані для жування великої кількості насіння - без рубців на зубах.

"І це цілком зрозуміло з точки зору форми їх зубів", - сказав Пітер Лукас, співавтор Смітсонівського тропічного дослідницького інституту, "тому що тупа форма їх молярів ідеально підходить для цієї мети".

"При споживанні багатьох дуже дрібних твердих насіння, швидше за все, потрібні великі сили укусу, щоб перемолоти всі зерна", - сказав ван Кастерен. "У світлі наших нових знахідок цілком ймовірно, що маленькі тверді предмети, такі як насіння трави або горіхи осоки, були дієтичним ресурсом для ранніх гомінінів".