4 Minutės
Dantų emalis: svarbus evoliucinės informacijos šaltinis
Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti, kad dantų emalis yra neįprasta terpė žmogaus evoliucijai tyrinėti, tačiau jis saugo vertingus mūsų senųjų protėvių ir jų giminės pėdsakus. Naujas tyrimas, publikuotas „Journal of Human Evolution“, atskleidžia, kad nedidelės, negilios duobelės, aptiktos fosiliniuose hominidų dantyse, neturėtų būti laikomos ligos ar prastos mitybos žymėmis, kaip manyta anksčiau. Vietoje to jos gali atspindėti paveldėtus evoliucinius bruožus, padedančius iš naujo pažvelgti į žmogaus kilmę.
Vienodų emalio duobučių paslaptis
Dešimtmečiais mokslininkai, tyrinėję Afrikos ankstyvųjų žmonių protėvių dantis, manė, kad šios apskritos duobelės atsiranda dėl vystymosi streso – prastos mitybos ar ligos vaikystėje, kai formuojasi dantų emalis. Tačiau išsami fosilinių dantų analizė iš rytų ir pietų Afrikos susvyravo šią prielaidą.
Paranthropus robustus, artimai žmogui giminingos rūšies, dantyse pirmiausiai aptiktos seklios duobelės pasižymi ypatingu vienodumu. Jos yra apskritos, negilios ir dažnai susitelkusios tam tikrose danties vainiko vietose. Naujausi tyrimai įrodo, kad tokios duobelės randamos ne tik Paranthropus robustus, bet ir rytų Afrikos Paranthropus boisei, bei kai kuriuose ankstyvuosiuose Australopithecus atstovuose – galimuose Homo ir Paranthropus protėviuose.
Daugiau nei defektas: pasikartojantys raštai
Emalio duobelės tradiciškai buvo laikomos vystymosi defektu. Tačiau reguliarus jų išsidėstymas įvairiose rūšyse, didžiuliuose geografiniuose plotuose ir net per daugiau nei du milijonus metų rodo, kad jos nėra atsitiktinės ar patologinės. Dažniausiai duobelės susitelkia tam tikrose danties vainiko vietose ir nesiejamos su kitais dantų ar organizmo ligos požymiais.
Evoliucijos šakų schemų sudarymas pagal fosilinius dantis
Norėdami išsamiau ištirti šį reiškinį, mokslininkai analizavo hominidų dantis iš Etiopijos Omo slėnio, liudijančio daugiau nei du milijonus metų trukusią evoliuciją, ir palygino juos su pietų Afrikos – Drimolen, Swartkrans ir Kromdraai – radiniais. Šios kolekcijos apima tris pagrindinius hominidų gentis: Australopithecus, Paranthropus ir Homo.
Rezultatai buvo stulbinantys: vienodos emalio duobelės pasikartoja tiek rytų, tiek pietų Afrikos Paranthropus atstovų dantyse, taip pat seniausiuose Australopithecus pavyzdžiuose iš Etiopijos, kuriems apie tris milijonus metų. Svarbu tai, kad šis raštas visiškai neaptinkamas pietų Afrikos Australopithecus africanus ir visuose tyrinėtų Homo atstovų pavyzdžiuose, rodo, kad bruožas buvo paplitęs tik tam tikrose grupėse.
Naujas požiūris į dantų žymes: paveldėta ypatybė ar defektas?
Jei šias duobeles sukeltų stresas ar liga, būtų tikėtina, kad jos susijusios su dantų dydžiu, emalio storiu ar pasiskirstytų tiek priekinėse, tiek galinėse dantyse. Tačiau tokio ryšio nerasta. Be to, stressą rodantys defektai dažniausiai sudaro horizontalias juostas ir paveikia visus to laikotarpio besiformuojančius dantis, o čia randamas kitoks – izoliuotas, vienodas raštas.
Todėl šis modelis labiau siejamas su paveldimu genetiniu požymiu, atsirandančiu dėl emalio formavimosi skirtumų. Kokia šios ypatybės evoliucinė funkcija – vis dar neaišku, tačiau pakartotinumas leidžia manyti, kad tai gali būti naujas evoliucinis atsekamumo žymeklis hominidų tyrimuose.
Šiuolaikinės paralelės: amelogenesis imperfecta ir evoliucinis kontekstas
Retas genetinis sutrikimas šiuolaikiniuose žmonėse, vadinamas amelogenesis imperfecta, taip pat sukelia emalio defektus ir pasireiškia maždaug 1 iš 1000 žmonių. Tačiau senovinių Paranthropus pavyzdžiuose duobelės pasitaiko gerokai dažniau, neretai net pusėje individų, todėl labai tikėtina, kad šiuo atveju tai nėra liga.
Be to, amelogenesis imperfecta dažnai lemia prastą dantų sveikatą, o fosilijų duobelės dažniausiai randamos tvirtuose dantyse. Tai dar labiau sustiprina versiją, kad šios negilios įdubos galėjo suteikti tam tikrą privalumą arba bent jau atsirado kaip neutralus genetinio pokyčio rezultatas hominidams prisitaikant prie aplinkos.
Perspektyva kaip evoliucinis žymeklis
Subtilūs dantų bruožai – emalio storis, grubių viršūnių raštai ar nusidėvėjimas – jau dabar labai svarbūs paleoantropologams klasifikuojant rūšis ir nustatant evoliucinius ryšius. Vienodų duobučių atpažinimas suteikia papildomą tikslų įrankį, ypatingai todėl, kad jos aiškiai skiria giminingas gentis ir dera su naujomis hominidų šeimos medžio teorijomis.
Pavyzdžiui, duobučių pasikartojimas Paranthropus dantyse abiejose Afrikos dalyse rodo, jog tai monofiletinė grupė – visos jos rūšys kilusios iš vieno protėvio, o ne nepriklausomai išsivysčiusios iš skirtingų Australopithecus populiacijų. Visiškas duobučių nebuvimas daugiau kaip 500 pietų Afrikos Australopithecus africanus dantų, bet atsiradimas senesniuose rytų Afrikos pavyzdžiuose rodo, kad šis bruožas galėjo išplisti būtent tam tikru metu ar regione.
Įdomūs išskirtinumai ir ateities tyrimų kryptys
Atradimas kelia klausimų dėl kitų unikalių hominidų, pavyzdžiui, iš Indonezijos kilusio Homo floresiensis („hobito“). Publikuotose jų dantų nuotraukose matyti panašių duobučių, kurios galimai sieja šią rūšį su senaisiais Australopithecus, o ne vėlesniais Homo. Vis dėlto tuose pačiuose dantyse yra ir ligos požymių, todėl reikia nuodugnesnių tyrimų.
Norint iki galo suprasti negilių emalio duobučių evoliucinę reikšmę, būtina toliau tyrinėti tiek genetinius mechanizmus, tiek galimas funkcinės ar adaptacines šio ženklo implikacijas. Ypatingai svarbu tai, kad šios savybės nėra šiuolaikinių Homo sapiens (išskyrus retą amelogenesis imperfecta atvejį) ar kitų gyvų primatų dantyse, todėl ji užima unikalią vietą evoliucijos tyrimuose.
Išvada
Atradus, kad negilios, vienodos emalio duobelės yra labiau paveldėtas požymis, o ne ligos ar mitybos žymė, jos tapo svarbiu paleoantropologijos įrankiu. Stebint šio subtilaus, bet nuoseklaus bruožo paplitimą fosiliniuose hominiduose, mokslininkai gauna naują metodą žemėlapiuoti evoliucinius ryšius ir tirti, kaip skyrėsi ankstyvos žmogaus linijos. Tai leidžia geriau suprasti, kad dantys yra ne tik maisto kramtymui skirtos priemonės, bet ir neįkainojami tiesioginiai žmogaus evoliucijos istorijos įrašai, atveriantys įdomias perspektyvas tolimesniems genetiniams, vystymosi ir evoliucijos tyrimams.
Komentarai