Давай, откуси побольше.
Твердая растительная пища, возможно, составляла большую часть рациона ранних предков человека, чем предполагается в настоящее время, согласно новому экспериментальному исследованию современной зубной эмали, проведенному Вашингтонским университетом в Сент-Луисе.
Ученые часто смотрят на микроскопические повреждения зубов, чтобы сделать вывод о том, что ело животное. Это новое исследование с использованием экспериментов, изучающих микроскопические взаимодействия между частицами пищи и эмалью, демонстрирует, что даже самые твердые растительные ткани практически не изнашивают зубы приматов. По словам исследователей, результаты имеют значение для реконструкции рациона питания и, возможно, для нашей интерпретации летописи окаменелостей эволюции человека.
«Мы обнаружили, что твердые растительные ткани, такие как скорлупа орехов и семян, почти не влияют на текстуру микроизноса на зубах», - сказал Адам ван Кастерен, преподаватель биологической антропологии в искусстве и науке, первый автор нового исследования в Научные отчеты. Дэвид С. Стрейт, профессор физической антропологии, является соавтором.
Традиционно считается, что употребление твердой пищи повреждает зубы, образуя микроскопические ямки. «Но если на зубах нет сложных ямок и шрамов, это не обязательно исключает употребление твердой пищи», - сказал ван Кастерен.
Люди отделились от нечеловеческих обезьян около семи миллионов лет назад в Африке. Новое исследование посвящено продолжающимся спорам о том, что ели некоторые ранние предки человека, австралопитеки. У этих видов гоминидов были очень большие зубы и челюсти, а также, вероятно, огромные жевательные мышцы.
«Все эти морфологические признаки, по-видимому, указывают на то, что они обладали способностью производить большую силу укуса и, следовательно, вероятно, питались твердыми или объемными продуктами, такими как орехи, семена или подземные ресурсы, такие как клубни», ван - сказал Кастерен.
Но большинство ископаемых зубов австралопитеков не имеют такого микроскопического износа, которого можно было бы ожидать в этом сценарии.
Исследователи решили проверить это.
Предыдущие механические эксперименты показали, как песок - буквально кусочки кварцевой породы - оставляет глубокие царапины на плоских поверхностях зубов с помощью устройства, имитирующего микроскопические взаимодействия частиц на зубах. Но практически не было экспериментальных данных о том, что происходит с зубной эмалью, когда она вступает в контакт с настоящим древесным растительным материалом.
Для этого исследования исследователи прикрепили крошечные кусочки скорлупы семян к зонду, который они провели по эмали коренного зуба борнейского орангутанга.
Они сделали 16 «слайдов», представляющих контакты между эмалью и тремя различными оболочками семян древесных растений, которые являются частью рациона современных приматов. Исследователи тащили семена по эмали с силой, сравнимой с любым жевательным действием.
Исследователи обнаружили, что фрагменты семян не оставили больших ямок, царапин или трещин в эмали. Было несколько неглубоких канавок, но ученые не увидели ничего, что указывало бы на то, что твердые растительные ткани могут вносить значительный вклад в микроизнос зубов. Сами фрагменты семян, однако, имели признаки деградации из-за трения об эмаль.
Эта информация полезна для антропологов, у которых остались только окаменелости, чтобы попытаться реконструировать древние диеты.
«Наш подход заключается не в том, чтобы искать взаимосвязь между типами микроскопических пятен на зубах и съедаемой пищей, а в том, чтобы понять основную механику образования этих рубцов на поверхности зубов», - сказал ван Кастерен.«Если мы сможем понять эти фундаментальные концепции, мы сможем создать более точные картины того, что ели ископаемые гоминиды».
Так что эти большие челюсти австралопита можно было использовать для пережевывания большого количества семян, не оставляя шрамов на зубах.
«И это совершенно логично с точки зрения формы их зубов, - сказал Питер Лукас, соавтор Смитсоновского института тропических исследований, - потому что тупая форма их коренных зубов с низкими бугорками идеально подходит для этого». цель."
«При употреблении большого количества очень мелких твердых семян, вероятно, потребуется большое усилие укуса, чтобы размолоть все зерна», - сказал ван Кастерен. «В свете наших новых открытий вполне вероятно, что маленькие твердые предметы, такие как семена травы или орешки осоки, были пищей для ранних гоминидов».