Le corone dentali fossilizzate contengono molte informazioni sui climi passati e sugli eventi della vita. Credito:Tanya M Smith, Autore fornito
La crescente variazione del clima è stata implicata come un possibile fattore nell'evoluzione della nostra specie ( Homo sapiens ) 300, 000 anni fa, così come la più recente scomparsa dei nostri enigmatici cugini evolutivi, i Neanderthal.
Ma conoscere l'impatto di tale cambiamento anno per anno è sempre stata una sfida.
La maggior parte dei modelli climatici preistorici deriva da registrazioni su larga scala come nuclei di acque profonde o strati di sedimenti terrestri. Questi metodi forniscono informazioni sulla scala di migliaia di anni, rendendo impossibile capire come i modelli climatici stagionali abbiano avuto un impatto diretto sugli antichi umani e sui loro parenti evolutivi.
I miei colleghi ed io abbiamo trovato una soluzione usando indizi dalle nostre stesse bocche, come dettagliamo oggi in un articolo su Science Advances. Abbiamo usato i denti per rivelare i record climatici formati durante lo sviluppo degli antichi ominidi.
nei denti
I denti sono un indicatore davvero utile di ambienti passati.
Questo è possibile perché i denti hanno ritmi biologici e gli eventi chiave si bloccano al loro interno. Questi fedeli orologi interni funzionano notte e giorno, anno dopo anno, e includono linee di crescita giornaliere e una linea marcata formata alla nascita.
Gli istologi come me segavano con cura i denti, rimuovere minuscole fette e mappare scrupolosamente le registrazioni della crescita microscopica durante l'infanzia.
Per questo nuovo studio, abbiamo esaminato lo smalto dei denti fossili di due bambini di Neanderthal (datati al 250, 000 anni fa) e un bambino umano moderno (datato a 5, 000 anni fa) da un sito archeologico nel sud-est della Francia noto come Payre.
Utilizzando la sensibile microsonda ionica ad alta risoluzione (SHRIMP) presso l'Australian National University, abbiamo misurato come i rapporti isotopici dell'ossigeno variavano su base settimanale in questi antichi denti.
Il nostro approccio si basa sul fatto che due varianti atomiche dell'ossigeno presenti in natura variano in modi prevedibili.
Durante periodi prolungati di caldo, l'acqua di superficie è più alta nella variante pesante dell'ossigeno. Il modello opposto si verifica durante i periodi freddi.
Quando gli individui bevono da ruscelli o pozze d'acqua, i valori di queste fonti sono registrati nella componente minerale dura dei denti di formatura.
Le misurazioni SHRIMP ci hanno permesso di creare registrazioni paleoambientali pluriennali dai denti fossili.
A 250, Il dente di Neanderthal di 000 anni produce un record senza precedenti delle stagioni di nascita (età 0), infermieristica (riquadro giallo), malattia (linea rossa) e esposizione al piombo (linee blu) nei primi 2,8 anni di vita di questo bambino. I valori degli isotopi di ossigeno campionati su base settimanale sono mostrati come rapporto tra varianti pesanti e leggere.
Cosa rivelano i denti
Le registrazioni dell'ossigeno mostrano che i due Neanderthal hanno abitato periodi più freschi e più stagionali rispetto all'uomo moderno che è cresciuto nello stesso luogo più di recente.
Ciò è coerente con la nostra comprensione di base dei climi antichi in Francia, come 250, 000 anni fa questa regione era più fresca di quanto non sia stata negli ultimi 10, 000 anni, quando lo sfortunato bambino umano moderno visse e morì.
Abbiamo già dimostrato che i denti conservano registrazioni fedeli dell'assunzione di latte durante l'allattamento, dimostrando che le mamme degli oranghi sono campioni dell'allattamento:allattano i loro bambini per otto o più anni.
Nel presente studio siamo stati in grado di associare i cicli stagionali durante la formazione dei denti con il comportamento infermieristico, mostrando che un bambino di Neanderthal è nato in primavera e ha smesso di consumare il latte di sua madre 2,5 anni dopo, durante l'autunno.
Ancora più sorprendente è il fatto che entrambi i bambini di Neanderthal siano stati esposti al piombo almeno due volte durante i periodi più freddi dell'anno, probabilmente attraverso il consumo di cibo e/o acqua contaminati.
Il piombo si trova naturalmente in diverse miniere storiche in questa regione della Francia, e questa è la più antica esposizione preistorica conosciuta a questa sostanza neurotossica. Nessun livello è considerato sicuro per l'uomo o gli animali, e queste esposizioni si sono verificate durante un periodo critico nelle prime vite di questi uomini di Neanderthal.
Primo dente molare di un 250, Bambino di Neanderthal di 000 anni. Le linee tratteggiate gialle indicano l'inizio e la fine dell'allattamento, una linea tratteggiata rossa corrisponde a una malattia, e le linee tratteggiate blu indicano le esposizioni al piombo. Credito:Tanya Smith e Daniel Green
Servono più denti
Questi risultati sollevano domande intriganti sul comportamento di Neanderthal che richiedono ulteriori studi, e i giovani con i denti non indossati sono particolarmente utili. Sebbene siano state dissotterrate dozzine di giovani Neanderthal, persuadere i curatori di collezioni a fare questo tipo di studio semidistruttivo è un compito arduo.
Ma più denti siamo in grado di esaminare in modo così dettagliato, più informazioni raccoglieremo anno per anno sulla vita degli antichi.
Il nostro approccio faciliterà anche le prove tanto necessarie delle teorie sull'impatto del cambiamento climatico sullo sviluppo tecnologico umano, e approfondimenti sul comportamento infermieristico di Neanderthal, un fattore determinante della crescita della popolazione e della storia della vita.
In precedenza, io e i miei colleghi abbiamo scoperto che un Neanderthal belga di otto anni è stato svezzato a 1,2 anni. 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.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
