Por Ian Towle, Carolina Loch y Thomas Loho para conversar
Los dientes pueden decirnos mucho sobre la evolución de los humanos prehistóricos y nuestra ultimo estudio de un pariente cercano de nuestra especie puede finalmente resolver un misterio de larga data.
El género Paranthropus está estrechamente relacionado con el nuestro, Homo, y vivió hace entre uno y tres millones de años. Ambas cosas paranthropus y Homo a menudo se considera que han evolucionado de Australopithecus, representado por los famosos fósiles. Lucy y Sra. Ples.
El grupo Paranthropus se destaca en nuestro árbol genealógico por sus enormes dientes posteriores, varias veces más grandes que los nuestros, y su esmalte extremadamente grueso (la capa más externa de nuestros dientes). Esto llevó a la hipótesis de que comían principalmente alimentos duros, y uno de los especímenes más completos de Paranthropus fue apodado el Hombre Cascanueces.
Pero nuestro estudio muestra paranthropus tenían tasas muy bajas de astillado del esmalte (un tipo común de fractura de dientes), comparables a los primates vivos como los gorilas y los chimpancés, que rara vez comen alimentos duros. Esto apoya otra encuesta reciente sobre la dieta de este grupo y finalmente debe dejar de lado la hipótesis del cascanueces.
Reconstrucción de la dieta de los dientes
Nuestra comprensión de la dieta y el comportamiento durante la evolución humana ha cambiado notablemente en las últimas décadas, en parte debido a las nuevas tecnologías, pero también debido a algunos descubrimientos fósiles espectaculares.
Los dientes suelen estar a la vanguardia de esta investigación. Son, con mucho, el recurso más abundante porque sobreviven a la fosilización mejor que los huesos. Esta es una circunstancia feliz porque los dientes también proporcionan otra información que nos ayuda a reconstruir el entorno de nuestros antepasados y parientes fósiles.
Podemos obtener mucha información de los arañazos microscópicos creados al raspar la comida a lo largo de la superficie del diente durante la masticación, las pequeñas partículas conservadas en la placa dental y la composición química de los dientes mismos.
Antes de que se desarrollaran y perfeccionaran estas técnicas, los investigadores confiaban en observar la forma general y el tamaño de los dientes, así como el desgaste visible a simple vista. Las pequeñas muestras y la falta de material comparativo dificultaron estos estudios, pero proporcionaron algunas declaraciones audaces sobre la dieta de nuestros ancestros fósiles.
Para la mayoría de las técnicas, necesitamos grandes conjuntos de datos de especies extintas y vivas para comparar. Por ejemplo, una especie que normalmente come muchas semillas duras y nueces debería, en teoría, tener altas tasas de astillamiento de dientes. Pero sin una gran base de datos de especies, no sabríamos si el 10 por ciento de los dientes que muestran fracturas es normal para un alimentador de objetos duros, o simplemente un porcentaje esperado causado por otros factores.
astillado de dientes
En nuestro investigación reciente, estudiamos una amplia gama de primates vivos y comparamos esta información con datos sobre especies fósiles. Los resultados fueron asombrosos, con nuestra especie homo sapiens y los parientes fósiles de nuestro género suelen exhibir altas tasas de astillado, similares a los primates vivos que habitualmente comen alimentos duros.
Estudios anteriores sugirieron regularmente que los humanos desarrollaron dientes más pequeños durante los últimos dos millones de años en respuesta a cocinar y procesar alimentos y comer más carne, mientras que paranthropus desarrollaron dientes grandes y robustos en reposo para comer muchos alimentos duros.
Pero los dientes pueden evolucionar en más formas que simplemente el tamaño total o el grosor del esmalte. La estructura microscópica y la composición del tejido dental también pueden variar entre especies. ¿Podría esta variación explicar las diferencias en el desportillado y el desgaste entre especies?
Si es así, esto podría explicar por qué los humanos con dientes pequeños tienen muchos dientes astillados, mientras que los humanos con dientes grandes paranthropus casi ninguno.
Propiedades mecánicas y estructurales de los dientes.
Para resolver estos problemas, cortamos los dientes de varias especies de primates vivos, incluidos los humanos, para observar la variación en las propiedades mecánicas y estructurales entre las coronas dentales. Recolectamos dientes de primates no humanos en museos. Los pacientes donaron dientes humanos durante tratamientos dentales de rutina.
La prueba mecánica involucró una pequeña sonda con punta de diamante, que produjo lecturas de la dureza y elasticidad del esmalte. Utilizamos microscopios de alta potencia y micro-CT para analizar la estructura y densidad mineral del esmalte.
