Древние остатки зубного камня неандертальцев могут содержать микробы, которые обеспечивают понимание их рациона и образа жизни.

Чем вы отличаетесь от своих далеких предков неандертальцев, которые жили 50 000 лет назад? Ну, для начала, вы, вероятно, выше, имеете меньший нос, и ваш мозг может быть даже немного меньше. И есть что-то еще, что, вероятно, совсем другое: ваш микробиом — триллионы микробов, которые живут на вашем теле и играют огромную роль в вашем здоровье и благополучии.

Наша собственная ДНК (около 22 000 генов)- это всего лишь часть генетической информации, которую мы носим с собой. По оценкам, весь комплекс микробов, находящихся в нашем организме и на его теле, содержит более 3 миллионов генов, а микробы составляют около 2 процентов от массы тела взрослого человека. И никакие микробиомы двух людей не будут точно такими же, как генетика, диета и образ жизни, все играют определенную роль в определении типов ошибок, которые любят болтаться с вами.

Что касается неандертальцев и наших других дальних предков… В то время как мы не можем быть на 100 процентов уверены в том, как выглядел весь их микробиом, у нас есть несколько способов сделать довольно неплохие сравнения. Есть две вещи, которые остаются после смерти, которые иногда могут быть сохранены до настоящего времени для ученых, чтобы учиться — гнус от зубов. Этот архив предлагает нам доступ к древним эквивалентам наиболее изученных современных человеческих микробиомов — ко рту и кишечнику.

Изучение типов микробов, обнаруженных в этих источниках данных древних микробиомов, помогает ученым разобраться в влиянии диеты, окружающей среды и генетики. Хотя исследования показали, что изменение вашей диеты может быстро и резко изменить состав вашего микробиома кишечника, также важны генетические и эволюционные влияния. Предоставления о том, как выглядела микробиома в дни, предшествовавшие широко распространенному сельскому хозяйству, использование антибиотиков и обработанные продукты массового производства, изучая, как выглядят микробиомы древних людей (и неандертальцев), помогут ученым лучше определить роль микробиома в нынешних эпидемиях болезней и других проблемах со здоровьем.

Прямо изо рта неандертальца

древние остатки зубного камня неандертальцевЗубная щётка, которой мы так усердно чистим зубы, оказалась золотым рудником для ученых, которые изучают микробы. Налет — это тонкая липкая пленка из белков и микробов, которая образуется на наших зубах. Со временем она затвердевает, образуя зубной камень. На самом деле это комбинация различных форм минералов фосфата кальция (из которых сделаны наши фактические зубы), которые имеют разные соотношения кальция (Ca), фосфата (PO 4 ) и воды (H 2O или иногда в форме гидроксида, OH). Некоторые минералы могут также содержать небольшое количество магния (Mg) или железа (Fe), включенных в их кристаллическую структуру. Поскольку эти минералы образуются, крошечные количества микробного вещества могут быть заперты внутри и сохранены на тысячи, даже до миллионов лет в пределах минерального каркаса.

 

Извлекая ДНК, сохраненную в исчислении, ученые могут определить виды микробов, присутствующих в устье неандертальца, и исследовать, что они могут рассказать нам о диетах и даже о жизни наших ближайших вымерших предков. Крошечные количества пищи, такие как белки и крахмалы, также могут сохраняться в зубах, предоставляя некоторую информацию о предпочтениях пищи Неандертальда.

Можно обнаружить целые бактериальные организмы, сохраненные в изображениях на сканирующем электронном микроскопе зубов, которые показывают множество различных типов бактерий. Но полная идентификация всего спектра микробов, присутствующих в стоматологическом исчислении, требует экстракции ДНК и секвенирования.

древние остатки зубного камня неандертальцевИдентификация микробов, присутствующих между зубов у неандертальцев, из образцов, найденных в пещере Шпиль в Бельгии, показала, что эти ребята были мясоедами, обедая носорогами и дикими овцами.

В том же исследовании также изучалось исчисление двух неандертальцев из пещеры Эль Сидрон в Испании. Они обнаружили, что один неандерталец ел главным образом грибы, кедровые орехи, мхи и даже древесную кору.

Исследователи также получили представление о проблемах со здоровьем, которые затронули неандертальцев 50 000 лет назад. Один из испанских неандертальцев страдал от абсцесса зубов, что было очевидно в его скелетном материале. Также в стоматологическом исчислении этого человека присутствовала ДНК энтероцитозуна bieneusi, которая является довольно неприятным желудочным паразитом.

ДНК топольной коры также была обнаружена в том же образце. Кора тополя содержит салициловую кислоту — основной ингредиент аспирина. Также были обнаружены следы пенициллиновой плесени, которые, скорее всего, были получены из плесневого растительного материала. Эти «лекарственные» предметы не были обнаружены в другом образце, что привело к предположению, что этот конкретный неандерталь пытался рассматривать свои проблемы со здоровьем с помощью болеутоляющих средств и, возможно, с антибиотиками.

древние остатки зубного камня неандертальцевДругим аспектом микробиома является присутствие (и отсутствие) микроорганизмов, вызывающих патогенные заболевания, в других древних (неандертальтных) зубных камнях. Исследования показали, что микробы, которые, как известно, вызывают распад зубов, были гораздо менее распространены в стоматологическом исчислении людей, которые жили около пяти-семи тысяч лет назад. Рост этих микробов поддерживается сахаром, поэтому их отсутствие указывает на неолитическую диету с низким содержанием ферментированного сахара. Было установлено, что увеличение этих микробов совпадает с созданием сельского хозяйства.