Зубной камень рассказал о жизни неандертальцев

Международная группа антропологов, медиков и палеонтологов попыталась описать пищевое поведение, рацион и болезни неандертальцев с помощью ДНК-анализа зубного налета. О результатах своей работы они рассказали в журнале Nature 8 марта 2017 года. Авторы данной работы изучали останки неандертальцев из пещер Эль-Сидро́н (исп. Cueva de El Sidrón)  на северо-западе Испании и Грот де Спи (фр. Grotte de Spy) в Бельгии.

Для справки:

Пещера Эль-Сидрон достигает примерно в 600 м в длину. Известна находками изображений палеолитического наскального искусства и останков неандертальцев. В 1994 году спелеологами случайно были найдены останки по меньшей мере 12 неандертальцев, которые жили 49 тыс. л. н. и были съедены другими неандертальцами: трёх мужчин, трёх мальчиков-подростков, трёх женщин и трёх детей. У неандертальцев из пещеры Эль-Сидрон была частично секвенирована митохондриальная ДНК.

Грот де Спи— пещера в Бельгии, расположенная рядом с городом Спи. Она классифицирована как главное наследие Валлонии. Это одно из самых важных мест палеолита в Европе, и в ней ведутся раскопки. В 1886 году в пещере были найдены два почти целых скелета Спи 1 и Спи 2, позже идентифицированные как неандертальские.

Зубной камень, собранный с челюстей неандертальцев, способен многое рассказать об их рационе и недугах. Пока зубной камень формируется, в нем остаются мельчайшие частицы пищи и микроорганизмов, попавших в ротовую полость. Группа австралийских ученых собрала пробы зубного камня с останков пяти неандертальцев и подвергла их генетической экспертизе.

Был исследован зубной камень двух популяций неандертальцев, которые обитали на расстоянии около 1000 километров друг от друга: одни — 48 000 лет назад на Пиренейском полуострове, другие — 39 000 лет назад на территории современной Бельгии. Выяснилось, что жители Грот де Спи ели шерстистых носорогов и диких овец, а их сородичи из Эль-Сидрон добывали съедобные растения. Примечательно, что различаются не только рационы этих двух групп, но и микрофлора на зубах и деснах.Также обе группы употребляли в пищу грибы и ели некоторые растения в лечебных целях: в зубном налете ученые обнаружили ДНК тополя (содержащего салициловую кислоту) и пенициллина.

На основе полученного материала была реконструирована ДНК древней болезнетворной бактерии Methanobrevibacter oralis. Интересно, что челюсть, с которой была взята проба, хранит следы парадонтита — воспаления десен, вызванного этим микроорганизмом. Известно, что эти архебактерии перестали встречаться у неандертальцев сотни тысяч лет назад. Сравнительный анализ показал, что современные варианты этих микроорганизмов и бактерии, жившие во рту у неандертальцев почти пятьдесят тысяч лет назад, имеют общего предка, жившего около 110 — 140 тысяч лет назад. Именно на то время, вероятно, приходятся первые случаи скрещивания неандертальцев с Homo sapiens. Поцелуй — один из самых простых способов объяснить, как у неандертальцев с Пиренеев и у современных людей оказались одни и те же бактерии полости рта. Впрочем, это не единственное объяснение — иногда обмен микрофлорой полости рта происходит и при бытовых контактах.

«Это показывает, что отношения между видами были намного дружелюбнее и ближе, чем кто-либо мог представить», – заключила палеомикробиолог из Университета Аделаиды Лаура Вайрих.

В той же пробе была найдена другая патогенная бактерия, вызывающая диарею и рвоту — Enterocytozoon bieneusi. Эти две находки бактерий могут иметь прямое отношение к следам пеницилла — обладающей бактерицидным действием плесени. Она и сегодня встречается на мху. Возможно, неандертальцы могли жевать мох, желая избавиться от недуга.Также налет сохранил следы древесной коры тополя с высоким содержанием салициловой кислоты — главного действующегоо вещества аспирина. Возможно, наши предки использовали ее, чтобы утолить боль.

Это исследование показывает, сколь многое современные ученые могут извлечь даже из очень древних останков. Правда, авторы исследования просят не считать их результаты окончательным ответом на вопрос о том, чем питались неандертальцы. «В зубном камне сохранилась, главным образом, ДНК бактерий полости рта, и только 0,3% осталось от съеденных растений, грибов и животных. Было бы преждевременно утверждать, что по этим долям процента можно полностью реконструировать диету», — прокомментировала Аманда Генри (Amanda Henry) из Лейденского университета.

Антропологи начали исследовать отложения на ископаемых останках еще в 1980-х. Но, к сожалению, сегодня далеко не все найденные образцы можно подвергнуть ДНК-экспертизе: еще 10−15 лет назад все извлеченные из почвы останки было принято тщательно очищать. В те годы ученые обращали внимание на состояние и строение самих зубов, не придавая никакого значения образованиям на них.

Впервые подобное исследование группа ученых попыталась провести более 20 лет назад, однако, на тот момент только зарождающиеся технологии анализа ДНК не позволили идентифицировать следы пищи или микроорганизмов.

09.03.2017