치아 법랑질의 연간 주기는 생활사에 대한 통찰력을 제공합니다

돋보기와 손전등을 들고 거울에 비친 치아를 주의깊게 살펴보면 곳곳에서 치아를 가로지르는 미세한 평행선 패턴을 발견할 수 있습니다. 이는 치아 법랑질의 성장을 표시하는 Retzius 줄무늬에 해당합니다. 법랑질은 자궁에서 형성되기 시작하여 마지막 젖니가 빠지고 영구 젖니로 대체되는 청소년기까지 계속 광물화됩니다. 육지에 사는 모든 척추동물과 마찬가지로 치아 법랑질은 인간의 경우에도 미세하게 얇은 층으로 점진적으로 광물화되는데, 이는 Retzius의 선조로 표시됩니다. 인간이 발전하는 속도는 이 Retzius 라인에서 읽을 수 있습니다. 예를 들어 출생, 이유, 질병과 같은 생리적 변화는 독특한 흔적을 남깁니다. Retzius 줄무늬는 또한 치아 법랑질의 화학적 구성에 대한 연대순 틀을 형성하며, 이는 결국 해당 개인의 식단 변화를 반영합니다.

치아를 연구함으로써 볼프강 뮐러(Wolfgang Müller) 교수와 석사 과정 학생이자 현재 파리 시테 대학(Université Paris Cité)에서 박사 과정을 밟고 있는 율리데 쿠바트(Jülide Kubat)가 이끄는 프랑크푸르트 괴테 대학의 국제 과학자 팀은 현생 인류의 조상인 호모 에렉투스("직립한 사람")의 식습관을 비교했습니다. —동시대의 오랑우탄과 다른 동물들의 것과 함께. 이들 모두는 140만년에서 70만년 전 홍적세 동안 인도네시아의 자바 섬에 살았는데, 그 당시 자바 섬은 몬순 우림과 탁 트인 나무 풍경, 풀이 무성한 사바나가 특징이었습니다.

치아 법랑질을 분석하기 위해 연구진은 치아를 수지에 묻은 다음 약 150마이크로미터 두께의 웨이퍼처럼 얇은 조각으로 자릅니다. 이 매우 귀중한 치아 샘플은 Werner Reimers 재단에서 영구 대여한 Senckenberg 연구소 및 프랑크푸르트 자연사 박물관의 Gustav Heinrich Ralph von Koenigswald 컬렉션의 일부입니다. 그런 다음 그들은 특수 레이저를 사용하여 얇은 조각에서 재료를 제거하고 질량 분석기로 화학적으로 뼈와 치아 모두에서 발견되는 스트론튬과 칼슘에 대해 분석했습니다(레이저 제거 유도 결합 플라즈마 질량 분석법). (LA-ICPMS)). 스트론튬 대 칼슘의 비율(Sr/Ca)은 식단에 따라 다르다고 Muller는 설명합니다. "스트론튬은 말하자면 필수 칼슘의 불순물로서 신체에서 점차적으로 배설됩니다. 먹이 사슬에서 이는 지속적인 초식동물에서 잡식동물, 육식동물로 스트론튬-칼슘(Sr/Ca) 비율이 감소합니다."

연구팀은 자바의 다양한 홍적세 동물 이빨을 비교함으로써 이를 확증할 수 있었습니다. 고양이 포식자는 낮은 스트론튬-칼슘 비율을 나타냈고, 오늘날의 코뿔소, 사슴, 하마의 조상은 높은 스트론튬-칼슘 비율을 나타냈으며 잡식동물인 홍적세 돼지는 어딘가에 있었습니다. 중간에. 호미니드 오랑우탄과 호모 에렉투스의 이빨은 정말 흥미로웠습니다. 여기서 연구자들이 유인원과 인간의 식이 구성이 변하는 연간 주기를 발견했기 때문입니다. 둘 다 수년에 걸쳐 변화를 보였지만 일반적인 Sr/Ca 피크는 유인원에서 훨씬 더 뚜렷했습니다. 호모 에렉투스보다 오랑우탄. 이 출판물의 첫 번째 저자인 Kubat는 다음과 같이 설명합니다. "이러한 최고점은 우기에 식물성 식품이 풍부하다는 것을 나타냅니다. 이 기간 동안 열대 우림은 다양한 종류의 과일을 생산했습니다. 건기 동안 오랑우탄은 다른 식품으로 전환했습니다. 그 출처에는 곤충이나 알이 포함될 수 있습니다. 대조적으로, 잡식성이며 때때로 육식성인 호모 에렉투스는 덜 두드러진 피크와 낮은 Sr/Ca 값에서 알 수 있듯이 계절 식량 공급에 덜 의존합니다."

전반적으로, Müller는 그들의 연구에 따르면 치아 법랑질 연대기와 함께 미량 원소에 대한 높은 공간 해상도 레이저 분석이 우리 조상의 생활사에 대한 매우 상세한 시간적 통찰력을 제공할 수 있다는 것을 보여줍니다. 우리보다 훨씬 오래 전에 살았던 사람이죠. 계절이 바뀌었을 때 그것이 그들에게 어떤 의미였을지, 그들이 세상과 어떻게 상호작용했는지 느낄 수 있습니다. 정말 흥미롭습니다."