尼安德特人牙齒中的“牙簽槽”不是我們想象的那樣

幾十年來,古代人類牙齒上的小凹槽被認(rèn)為是故意使用工具的證據(jù)——人們用棍子或纖維清潔牙齒,或者用臨時的“牙簽”緩解牙齦疼痛。一些研究人員甚至稱其為人類最古老的習(xí)慣.

但我們的新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在美國生物人類學(xué)雜志,挑戰(zhàn)這種關(guān)于人類進(jìn)化的長期觀點。我們發(fā)現(xiàn)這些凹槽在野生靈長類動物中也自然出現(xiàn),幾乎沒有支持牙拔作為原因。

更引人注目的是,在 500 多個野生靈長類動物中,包括 27 個物種,包括現(xiàn)存的和化石的,我們沒有發(fā)現(xiàn)一種常見的現(xiàn)代牙齒疾病的痕跡:稱為剝離病變的深 V 形牙齦線切跡。

相關(guān):這個頭骨是你血統(tǒng)中尼安德特人最古老的實物證據(jù)

總之,這些發(fā)現(xiàn)可以幫助重塑我們解釋化石記錄的方式,并提出關(guān)于當(dāng)今人類牙齒受到獨(dú)特影響方式的新問題。

猩猩 (Pongo pygmaeus) 左下第二磨牙上有一個“牙簽槽”(標(biāo)本 FMNH 19026;芝加哥菲爾德博物館)。橙色箭頭表示凹槽的位置。(伊恩·托爾)

為什么牙齒在人類進(jìn)化中很重要

牙齒是骨骼中最耐用的部分,通常在身體其他部位腐爛后仍能存活很長時間。人類學(xué)家依靠它們來重建古老的飲食、生活方式和健康。

即使是微小的標(biāo)記也可能具有重要的意義。一個反復(fù)出現(xiàn)的特征是裸露牙根上的細(xì)槽,尤其是牙齒之間。自20世紀(jì)初以來,這些被標(biāo)記為“牙簽槽”,并被解釋為工具使用或牙齒衛(wèi)生的跡象。

它們在我們最近的進(jìn)化史中已經(jīng)被報道過,從 200 萬年前的化石到尼安德特人.但直到現(xiàn)在,還沒有人真正檢查過其他靈長類動物是否也有它們。

另一種情況,即縮率,看起來非常不同——牙齦線附近有深楔形凹口。這些在現(xiàn)代牙科中很常見,通常與磨牙、用力刷牙或酸性飲料有關(guān)。它們在化石記錄中的缺失長期以來一直困擾著研究人員。其他靈長類動物真的從未遭受過它們的痛苦嗎?

我們做了什么

為了驗證這些假設(shè),我們分析了來自 27 種靈長類動物的 500 多顆牙齒,包括已滅絕和現(xiàn)存的。樣本包括大猩猩、猩猩、獼猴、疣猴、猿類化石等。

至關(guān)重要的是,所有標(biāo)本都來自野生種群,這意味著它們的牙齒磨損不會受到牙刷、軟飲料或加工食品的影響。

我們尋找非齲齒性頸椎病變——牙頸組織損失的名稱,不是由蛀牙引起的。使用顯微鏡、3D 掃描和組織損失測量,我們記錄了即使是最小的病變。

在野生靈長類動物中發(fā)現(xiàn)的不同類型的根病變。包括酸性侵蝕(左上),以及人類化石樣本中具有與牙刺凹槽相似特征的凹槽。(伊恩·托爾)

我們發(fā)現(xiàn)了什么

大約 4% 的人有病變。有些看起來與人類化石的經(jīng)典“牙簽槽”幾乎相同,具有細(xì)小的平行劃痕和逐漸變細(xì)的形狀。

猩猩 (Pongo pygmaeus) 根溝內(nèi)組織損失(以微米為單位)和同一凹槽中的微磨損特征的 3D 圖,顯示平行的細(xì)劃痕

其他的則淺而光滑,尤其是門牙,可能是由許多靈長類動物大量食用的酸性水果引起的。

但有一個缺席很突出。我們根本沒有發(fā)現(xiàn)剝離病變。盡管研究了飲食極其艱苦和咀嚼力強(qiáng)大的物種,但沒有一只靈長類動物表現(xiàn)出楔形缺陷常見于現(xiàn)代牙科診所.

現(xiàn)代人類牙齒中剝離病變的圖示。維基共享資源,抄送者)

這意味著什么?

首先,類似于“牙簽”痕跡的凹槽并不一定證明工具使用。自然咀嚼、研磨性食物,甚至吞咽的砂礫都會產(chǎn)生類似的圖案。在某些情況下,用牙齒剝離植被等特殊行為也可能有所貢獻(xiàn)。因此,我們需要謹(jǐn)慎地將每一個化石凹槽解釋為故意的牙拔。

其次,靈長類動物完全沒有剝離病變強(qiáng)烈表明,這是一個獨(dú)特的人類問題,與現(xiàn)代習(xí)慣有關(guān)。它們更可能是由用力刷牙、酸性飲料和加工飲食引起的,而不是由自然咀嚼力引起的。

這將剝離與其他牙齒問題放在一起,例如阻生智齒和牙齒錯位,這些問題在野生靈長類動物中很少見,但在當(dāng)今的人類中很常見。這些見解共同塑造了一個不斷發(fā)展的子領(lǐng)域,稱為進(jìn)化牙科,利用我們的進(jìn)化過去來理解現(xiàn)在的牙科問題。

為什么它在今天很重要

乍一看,牙齒化石上的凹槽可能聽起來微不足道。但它們對人類學(xué)和牙科都很重要。

對于進(jìn)化科學(xué)來說,它們說明了為什么我們必須在假設(shè)特定或獨(dú)特的文化解釋之前檢查我們最近的親戚。對于現(xiàn)代健康,它們強(qiáng)調(diào)了我們的飲食和生活方式如何深刻地改變我們的牙齒,使我們有別于其他靈長類動物。

通過將人類的牙齒與其他靈長類動物的牙齒進(jìn)行比較,我們可以區(qū)分什么是普遍的(咀嚼不可避免的磨損)和什么是人類獨(dú)有的——現(xiàn)代飲食、行為和牙齒護(hù)理的結(jié)果。

下一步是什么?

未來的研究將擴(kuò)展到更大的靈長類動物樣本,研究野外飲食與磨損的聯(lián)系,并應(yīng)用先進(jìn)的成像來觀察病變是如何形成的。目的是完善我們對過去的解釋,同時找到預(yù)防當(dāng)今牙科疾病的新方法。

看起來像人類挖牙槽化石的東西也很容易成為日常咀嚼的副產(chǎn)品。同樣,它可能反映了留下類似痕跡的其他文化或飲食行為。

為了理清這些可能性,我們需要更大的野生靈長類動物病變比較數(shù)據(jù)集;只有這樣,我們才能開始追蹤更廣泛的模式并完善我們對化石記錄的解釋。

同時,靈長類動物沒有剝離病變表明我們一些最常見的牙齒問題是人類獨(dú)有的。它提醒我們,即使在牙痛這樣日常的事情中,我們的進(jìn)化歷史也是寫在牙齒上的,但同樣受到現(xiàn)代習(xí)慣和古代生物學(xué)的影響。

伊恩·托爾, 生物人類學(xué)研究員,莫納什大學(xué)盧卡·菲奧倫扎,解剖學(xué)高級講師,莫納什大學(xué)

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