Σε ένα σπήλαιο που ονομάζεται «λάκκο οστών», στα βουνά της Atapuerca της Ισπανίας, μια συλλογή από δόντια 430.000 ετών είναι περίεργα μικρότερα από τα αναμενόμενα για τα κρανία που βρέθηκαν. Η ανωμαλία έχει έναν επιστήμονα που υποδηλώνει ότι οι γενεές των σύγχρονων ανθρώπων και των Νεάντερταλ διαχωρίστηκαν πριν από περίπου 800.000 χρόνια, δεκάδες χιλιάδες χρόνια νωρίτερα από τις εκτιμήσεις των γενετικών μελετών.
Η Aida Gómez-Robles, ανθρωπολόγος στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου, μελετά πώς εξελίχθηκαν τα αρχαία δόντια των ανθρωποειδών κατά τη διάρκεια των αιώνων. Πιστεύει ότι επειδή τα αρχαία δόντια φαίνονται υπερβολικά σύγχρονα για την εποχή τους, πρέπει να έχουν εξελιχθεί ασυνήθιστα γρήγορα ή, όπως φαίνεται πιο πιθανό, να έχουν περισσότερο χρόνο για να εξελιχθούν από ό, τι γενικά πίστεψε. Η νέα έρευνα δημοσιεύθηκε σήμερα στο Science Advances .
Καθώς διάφορα είδη ανθρωπινής προέλευσης εξελίχθηκαν, τα δόντια τους άλλαζαν με αξιοσημείωτους τρόπους, γενικά μειώνονταν με την πάροδο του χρόνου. Η μελέτη των δοντιών διάφορων πρώιμων ανθρωπίνων προγόνων είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τρόπους διαφοροποίησης μεταξύ των ειδών και ακόμη και ο εντοπισμός νέων. Η προηγούμενη έρευνα του Gómez-Robles υποδηλώνει ότι τα δόντια τείνουν να εξελίσσονται με σχετικά σταθερό ρυθμό σε ολόκληρη την ιστορία της ανθρωπότητας. Αν αυτό είναι αλήθεια, οι molars και οι premolars που ανακαλύφθηκαν από το ισπανικό σπήλαιο είναι μικρότερες από ό, τι αναμενόταν δεδομένης της ηλικίας τους.
"Όταν εξετάζουμε αυτά τα δόντια, είναι πολύ παρόμοια με τα δόντια των νεότερων Νεάντερταλ, αν και είναι πολύ μεγαλύτερα", λέει ο Gómez-Robles. "Σε αυτή τη μελέτη προσπαθήσαμε να εξετάσουμε το χρονικό διάστημα που χρειάζονται οι πρώιμοι Νεάντερταλ για την εξέλιξη αυτού του οδοντικού σχήματος, το οποίο μοιάζει πολύ με το οδοντικό σχήμα των Νεάντερταλ που είναι πολύ αργότερα".
Οι Νεάντερταλ και ο Homo sapiens μοιράζονται έναν κοινό πρόγονο, αλλά ακριβώς ποιο ήταν αυτό το είδος και όταν οι μεταγενέστερες γενεές αποκλίνονταν από αυτό, είναι ένα δύσκολο μυστήριο για να ξεδιπλώσει. Υπάρχουν όμως ενδείξεις και η νέα μελέτη των δοντιών απέχει πολύ από τις πρώτες ενδείξεις που αναδύθηκαν ακόμη και από το Sima de los Huesos, το ορυκτό πλούσιο σε σπηλιές στο βουνό Atapuerca της Ισπανίας. Οι ομοφυλόφιλοι που ζούσαν εδώ, περίπου 30 άτομα που έχουν μελετηθεί καλά με την πάροδο των χρόνων, εμφανίζονται από τη μορφολογία τους και το DNA είναι πρώιμοι Νεάντερταλ - στην πραγματικότητα, τα λείψανα αντιπροσωπεύουν μερικούς από τους παλαιότερους γνωστούς Νεάντερταλ. Αλλά πόσο κοντά ήταν πραγματικά στον κοινό πρόγονο τόσο εκείνου του εξαφανισμένου είδους όσο και του δικού μας;
Η γενετική μας βοήθησε να κοιτάξουμε στο παρελθόν και να σκιαγραφήσουμε τα αρχαία κλαδιά του οικογενειακού δέντρου της ανθρωπότητας. Μια μελέτη του 2016 για τον Νεάντερταλ, ηλικίας 430-000 ετών, που παραμένει από την περιοχή Sima de los Huesos, υπολογίζει την εποχή του διαχωρισμού του Νεάντερταλ από τη γενεά Homo sapiens πριν από 550.000 έως 765.000 χρόνια. Άλλες γενετικές μελέτες παρομοίως υποδεικνύουν χρόνους απόκλισης που είναι λιγότερο από 800.000 χρόνια πριν.
Ο Παλαιοανθρωπολόγος Rick Potts, διευθυντής του προγράμματος Human Origins του Smithsonian, λέει ότι ενώ ο Gómez-Robles θέτει κάποιες εύλογες ιδέες, δεν είναι πολύ πεπεισμένος ότι τα ποσοστά της οδοντικής εξέλιξης είναι πρότυπα ή προβλέψιμα. "Εκείνη είναι ένα κομμάτι από ένα ενδιαφέρον θέμα εδώ, αλλά δεν βλέπω το επιχείρημα ότι τα οδοντιατρικά ποσοστά εξέλιξης είναι απολύτως γνωστά σε σημείο που μπορούμε τότε να πούμε ότι με βεβαιότητα ότι η Νεάντερταλ-σύγχρονη ανθρώπινη απόκλιση πρέπει να ήταν νωρίτερα από 800.000 χρόνια πριν, "λέει ο Potts. "Μια ποικιλία μοριακών γενετικών μελετών υποδεικνύει ότι είναι πιο πρόσφατη."
Τα δόντια είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα υπολείμματα ανθρωπίνων προγόνων για τη διαφοροποίηση μεταξύ των ειδών. (Aida Gomez-Robles / Ana Muela / Jose Maria Bermudez de Castro) Είναι πιθανό, λέει ο Gómez-Robles, ότι τα δόντια εξελίχθηκαν με ασυνήθιστα υψηλό ρυθμό λόγω ισχυρής επιλογής για γενετικές αλλαγές. Αυτή η επιταχυνόμενη αλλαγή θα μπορούσε να συμβεί αν ο απομακρυσμένος πληθυσμός ζούσε απομονωμένος από τους άλλους Νεάντερταλ της Ευρώπης. Αλλά η Gómez-Robles πιστεύει ότι τα δόντια απλώς εξελίχθηκαν σε μια μακρύτερη χρονική περίοδο, η οποία σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμά της των οδοντιατρικών ποσοστών εξέλιξης θα έθετε τη διάσπαση μεταξύ του Homo sapiens και του Neanderthal lineage πριν από 800.000 χρόνια ή παλαιότερα.
"Οτιδήποτε άλλο, όπως το πρόσωπο και η ανατομία αυτών των ανθρωποειδών, φαίνεται ενδιάμεσο", λέει ο Gómez-Robles. "Μοιάζουν με αυτό που θα περίμενε κανείς για τους ομοφυλόφιλους εκείνης της ηλικίας. Αλλά τα δόντια φαίνονται πολύ, πολύ διαφορετικά. Φαίνονται πολύ Neanderthal, και το μόνο που είναι διαφορετικό είναι τα δόντια. ... Αν υπήρχε επιλογή, θα περίμενε κανείς ότι θα είχε επίδραση σε κάτι άλλο, όπως το πρόσωπο, και όχι μόνο στα δόντια. "
Ο Potts επισημαίνει επίσης διάφορες πιθανές αιτίες παρερμηνείας, συμπεριλαμβανομένης μιας μεταβλητής που ονομάζεται "χρόνος παραγωγής", ο οποίος θα μπορούσε να επηρεάσει σημαντικά το χρονοδιάγραμμα της οδοντικής εξέλιξης για πολλά χιλιάδες χρόνια. "Αν έχετε έναν ταχύτερο ή πιο αργό ρυθμό ανάπτυξης των δοντιών, της ανάπτυξης, αυτό θα επηρεάσει την εκτίμησή σας για τα ποσοστά εξέλιξης", λέει.
Οι επιστήμονες έχουν αποδείξεις ότι η ταχύτητα της ανάπτυξης των δοντιών άλλαξε τον εξελικτικό χρόνο. Μικροσκοπικές μελέτες στρώματος σμάλτου των δοντιών επιτρέπουν στους ερευνητές να υπολογίζουν τις ημέρες μεταξύ της γέννησης ενός ορυκτού ανθρωποειδούς και της έκρηξης του πρώτου molar, δείχνοντας ότι πριν από 1, 5 εκατομμύριο χρόνια ο νεαρός Homo erectus πήρε τον πρώτο molar τους σε ηλικία 4, 5 ετών. Πριν από περίπου 200.000 χρόνια, οι Νεάντερταλ πήραν το ίδιο δόντι γύρω στην ηλικία των 6 ετών, όπως συμβαίνει και σήμερα στους ανθρώπους. "Και δεν ξέρουμε πότε, πριν από 1.5 εκατομμύριο χρόνια και 200.000 χρόνια πριν, αυτό το ποσοστό άλλαξε σε πολύ πιο αργό ρυθμό ανάπτυξης των δοντιών", λέει ο Potts. "Γι 'αυτό είναι πολύ δωμάτιο wiggle."
Η υβριδίωση μεταξύ διαφορετικών ειδών, η οποία φαίνεται να ήταν αχαλίνωτη κατά τη διάρκεια της εποχής, είναι μια άλλη πιθανή επιπλοκή. (Η ζευγαρώματα μεταξύ των σύγχρονων ανθρώπων και των ειδών του Νεάντερταλ σημειώθηκαν μόλις πριν από 50.000 χρόνια.) «Όλη η κόλαση σπάνε στη διακλαδική Ευρώπη κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, όπου υπάρχουν πληθυσμοί που διαχωρίζονται ο ένας από τον άλλο για περιόδους χρόνου, επιστρέφοντας μαζί χιλιάδες έως δεκάδες χιλιάδες χρόνια αργότερα ", λέει ο Potts. «Δεν γνωρίζουμε ποια θα ήταν η επίδραση αυτής της ιστορίας του εξελικτικού πληθυσμού, που θα χωριζόταν και θα συνέβαινε ξανά και ξανά κατά τη διάρκεια της εποχής των παγετώνων και της διακλαδικής Ευρώπης, θα είχε επηρεάσει τους μηχανισμούς της οδοντικής εξέλιξης».
Δεδομένων των δυσκολιών που δημιουργούν οι διαφορετικές γραμμές των αρχαίων στοιχείων και των σχετικά μικρών διαφορών μεταξύ των εκτιμήσεων της γενετικής και της εξέλιξης των δοντιών του σύγχρονου χωρισμού του ανθρώπου-Νεάντερταλ, μπορεί κανείς να αναρωτηθεί γιατί είναι πολύ σημαντικό να ανακαλύψουμε το πραγματικό χρονοδιάγραμμα. Αλλά η πλήρωση τέτοιων κενών είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο μπορούμε να καταγράψουμε με ακρίβεια τους πολλούς εξελικτικούς βλαστούς και κλάδους του δικού μας οικογενειακού δένδρου και να μάθουμε πώς γίναμε ποιοι είμαστε.
"Ακόμη και όταν η διαφορά δεν είναι τεράστια", λέει ο Gómez-Robles, "οι συνέπειες αυτών των διαφορών μπορεί να είναι πολύ σημαντικές όσον αφορά την κατανόηση των σχέσεων μεταξύ διαφορετικών ειδών και ποιες είναι προγονικές μεταξύ τους".
