Sažetak: Zubni emajl čuva hemijske tragove hrane i vode iz ranog života jedinke, što omogućava rekonstrukciju drevnih staništa. Analize fosilnih zuba iz regiona Afar pokazuju da je pre ~4 miliona godina postojao mozaik šuma, reka i travnjaka, dok su pre ~2–3 miliona godina travnjaci postajali dominantniji. Fosili Australopithecus afarensis ukazuju na mešovitu i prilagodljivu ishranu, što je verovatno doprinelo opstanku ranih hominina.
Drevni zubi iz Afara: Kako zubni emajl otkriva milion godina klimatskih i evolutivnih promena
Chemicals in your tooth enamel record evidence of your diet that can last millions of years. (CREDIT: Zelalem Bedaso)
Zubi funkcionišu kao male biološke vremenske kapsule: dugo nakon razgradnje mekših tkiva, zubni emajl ostaje tvrd i hemijski stabilan, čak i kod fosila starih milioni godina. Hemijski signali ugrađeni u emajl dok se formao u mladim godinama životinje čuvaju tragove hrane i vode koje je jedinka konzumirala u tom periodu.
A small group of oryx forage in the open savanna of Awash National Park in Ethiopia, with scattered acacia trees and dry grasses illustrating the park’s semi-arid environment. (CREDIT: Zelalem Bedaso)
Kako čitamo prošlost iz emajla
Moji saradnici i ja tokom poslednjih 30 godina analiziramo prah iz zubnog emajla fosila iz regiona Afar u Istočnoafričkom riftu. U laboratoriji merenjem izotopa ugljenika u emajlu možemo razlikovati biljke koje koriste različite puteve fotosinteze: C3 biljke (pretežno drveće i grmovi) i C4 biljke (mnoge travne vrste). Ovi hemijski obrasci omogućavaju nam da zaključimo da li je životinja pretežno bila listaroš, travojed ili imala mešovitu ishranu.
The author conducts fieldwork in the East African Rift, collecting samples from ancient lake and river deposits. (CREDIT: Zelalem Bedaso)
Stratigrafija i promene kroz vreme
Fosilni zubi iz različitih slojeva stena predstavljaju zapise različitih perioda. Upoređivanjem izotopskih signala iz zuba iz različitih geoloških slojeva možemo pratiti promene u ishrani životinja, a preko njih i promene u vegetaciji i klimi tokom miliona godina.
Three tectonic plates are pulling apart at the Afar region, near the Red Sea. (CREDIT: Val Rim/Wikimedia Commons, CC BY-SA)
Afar pre 4 miliona godina — raznovrsni krajobraz
Pre oko 4 miliona godina Afar je bio mozaik staništa: reke su tekle kroz oblaske sa drvećem, jezera su bila rasuta po basenu, a travnate ravnice širile su se kroz dolinu. Fosili antilopa, žirafa, svinja, konja, nilskih konja i slonova pokazuju širok spektar ishrana — od prebiranja po lišću do žvakanja trave.
Ethiopia’s Afar Depression and Awash Valley, shaped by rifting and erosion, are among the world’s most important regions for fossil discoveries of human ancestors. Some of those fossils date back 3 million to 4 million years. (CREDIT: Zelalem Bedaso)
Prelazak ka otvorenijim travnjacima (2–3 miliona godina)
Pre oko 2–3 miliona godina pejzaž se značajnije otvorio. Afar leži u regionu tzv. trojne zarezne zone (triple junction) gde se sudaraju i razdvajaju ploče (Nubijska, Somalijska i Arapska), a tektonska aktivnost je menjala topografiju, drenažu i regionalnu klimu. Kao rezultat, travnate zajednice su se širile, a vrste koje su se prilagodile ishrani na travama napredovale. Primer su konji i neke antilope koje su razvile visoko-abrazivne zube prilagođene mljevenju tvrđe i prisutnije prašine u biljci.
Šta to znači za rane ljudske pretke
Fosilni zubi pripisani Australopithecus afarensis (koji je živeo pre oko 3–3,8 miliona godina) pokazuju hemijske tragove mešovite i fleksibilne ishrane — uključujući voće, lišće i korenasto bilje, a ne oslanjanje na travu. U mozaiku šumovitih zakrpa i otvorenih savana takva prehrambena fleksibilnost verovatno je bila važna za opstajanje.
Evolucija, alati i ponašanje
Promene u okruženju podudaraju se sa ključnim evolutivnim prekretnicama: uspravno hodanje, postepeni porast zapremine mozga i pojava upotrebe kamenih alata. Te promene zajedno sa prilagodljivošću ishrane pomažu da se vidi kako su ekološke promene uticale na putanju ljudske evolucije.
Zaključak
Analize zubnog emajla iz Afara pružaju direktne dokaze o tome kako su se vegetacija i klime menjale tokom poslednjih nekoliko miliona godina i kako su te promene oblikovale biljni i životinjski svet, uključujući naše rane pretke. Vrste koje su bile fleksibilne u ishrani imale su veće šanse za preživljavanje—šta je univerzalna lekcija o prilagodljivosti u promenljivom svetu.
Autor: Zelalem Bedaso. Izvor: tekst je prilagođen i preveden iz članka objavljenog u The Conversation pod Creative Commons licencom.
Pomozite nam da budemo bolji.
