Aparat żucia, a więc między innymi zęby i kości szczęk to doskonały materiał do badania zmian mikroewolucyjnych. Znakomicie widać, na ich przykładzie, przemiany zachodzące w obrębie naszego gatunku, w tym przystosowania do zmian środowiskowych.
Zęby są świetnym materiałem badawczym, ponieważ w porównaniu z kośćmi są bardziej odporne na działania niekorzystnych czynników środowiska zewnętrznego, takich jak temperatura, wysychanie, czy zaleganie w wodzie. Ponadto zęby tworzą się raz w życiu i w odróżnieniu od kości, nie ulegają przebudowie.
- mówi dr Justyna Karkus z katedry antropologii, WBiOŚ.
Ta wiedza bardzo przydaje się na przykład w kryminalistyce, tym bardziej, że zarówno zęby, jak zgryz są bardzo zindywidualizowane.
Na ich podstawie łatwo ocenić wiek w chwili śmierci – na podstawie stopnia starcia koron zębowych, czy w przypadku dzieci – stopnia wykształcenia zawiązków zębowych. Z zębów i kości można też uzyskać materiał np. do badania izotopów, a na tej podstawie możemy z kolei określić dietę badanego osobnika, a pośrednio również jego status społeczno-ekonomiczny.
- tłumaczy dr Karkus.
6 tysięcy lat temu
Badania łódzkich naukowców pokazują jak zmieniał się ludzki aparat żucia w ciągu ostatnich 6 tysięcy lat, czyli od okresu neolitu do czasów nowożytnych (XIX w.).
Obserwujemy bardzo duże różnice między szkieletami osób pochodzącymi z neolitu a tymi z wczesnego średniowiecza. Trzeba jednak pamiętać, że pomiędzy tymi okresami jest bardzo duża luka czasowa, która wynika z tego, że między neolitem a wczesnym średniowieczem dominował ciałopalny obrządek pogrzebowy, a co za tym idzie brakuje kompletnych szkieletów, które można by było badać.
- mówi dr Karkus.
Z drugiej strony, to właśnie dzięki tej luce wyraźnie widać zmiany, które następowały w budowie aparatu żucia. Dodatkowo w tym czasie populacje bardzo zmieniały się pod kątem kulturowym.
W okresie neolitu obserwujemy bardzo duże obciążenie aparatu żucia, spowodowane na przykład twardą dietą, brakiem rozdrobnionego pokarmu i obróbki termicznej, ale również obciążeniami zębów w czasie pracy. Czyli wykorzystywaniem zębów jako tak zwanej „trzeciej ręki”.
- dodaje dr Karkus.
Wady zgryzu – efekt ewolucji?
Po wprowadzeniu do diety miękkich pokarmów, na przykład ziemniaków, co miało miejsce w Polsce około XVII w., obciążenie aparatu żucia stało się jeszcze mniejsze. W biologii jest tak, że jeżeli jakiś narząd nie jest intensywnie wykorzystywany, to ulega redukcji. Nasze badania pokazują, że odciążony aparat żucia ulegał stopniowej redukcji, czyli po prostu się zmniejszał.
- podkreśla dr Karkus.
Z tym, że nie wszystkie elementy tego aparatu zmniejszały się w tym samym tempie. Na niektóre z nich większy wpływ będą miały zmiany środowiska, na inne geny. I tak jest z zębami, które są silnie uwarunkowane genetycznie, a z kolei kości szczęki i żuchwy bardziej reagują na zmiany środowiskowe. Co z tego wynika?
Doprowadziło to do tego, że zęby zmniejszały się wolniej, a z kolei kości, szybciej. Dochodziło więc do dysharmonii i nasiliła się częstość występowania wad w obrębie aparatu żucia. Z badań wynika, że w każdym kolejnym pokoleniu tych wad możemy spodziewać się więcej.
- wyjaśnia dr Karkus.
Kolejną znaczącą zmianą jest zmniejszanie liczby zębów.
Jeśli spojrzymy na trzecie zęby trzonowe (popularnie nazywane ósemkami), to w neolicie ich braki występowały u niespełna 8% badanych osób, w XIX w. to już 50%. Ten proces wynika z tego, że w trakcie zmian mikroewolucyjnych łatwiej jest zmniejszyć liczbę zębów niż ich rozmiar. Możemy więc powiedzieć, że jeżeli komuś nie wyrosły ósemki, to jest on ewolucyjnie zaawansowany.
- mówi badaczka.
Nie chodzi jednak tylko o ósemki. Coraz częściej zanikają też na przykład dwójki w górnym łuku zębowym, czyli boczne siekacze.
Te zęby mają zredukowany rozmiar korony, albo może ich w ogóle nie być. I z punktu widzenia mikroewolucji nie ma w tym nic nadzwyczajnego.
- mówi dr Karkus.
Jeżeli te trendy się utrzymają, to w każdym kolejnym pokoleniu osób nie posiadających kompletu zębów będzie coraz więcej.
Zęby żeńskie i zęby męskie
Ślady na zębach może zostawiać też wykonywana praca.
Również współcześnie krawcy, szewcy, cukiernicy czy piekarze będą mieli charakterystyczne dla wykonywanego zawodu zmiany w uzębieniu. W przypadku dwóch pierwszych zawodów będą to rowki na brzegu siecznym zębów, spowodowane przez przytrzymywanie zębami igieł lub nici. Cukiernicy i piekarze z kolei, będą mieli ubytki próchnicowe, ponieważ unoszące się w powietrzu cukry będą się osadzały na zębach i je prowadziły do ich zniszczenia. Podobne zmiany można znaleźć również u przedstawicieli dawnych populacji. Na podstawie zębów można wnioskować o wykonywanej za ich pomocą pracy, ale także o międzypłciowych różnicach w tym zakresie. Nasze badania wykazały, że w analizowanej grupie z wczesnego średniowiecza (XI-XIII w.) u kobiet częściej występowały wady poziomego ustawienia zębów przednich. Prawdopodobnie wpłynęło na to wykorzystanie zębów podczas pracy. Źródła historyczne wskazują, że w tym czasie częstym zajęciem kobiet było np. przędzenie. Dodatkowo u tych kobiet widoczne są również zmiany zwyrodnieniowe w stawie skroniowo-żuchwowym, czyli tym, który intensywnie pracuje podczas używania aparatu żucia.
- tłumaczy dr Karkus.
Materiał: Wydział Bilologii i Ochrony Środowiska UŁ