牙齿和爪子都是绿色的

来吧,咬一大口。

根据圣路易斯华盛顿大学对现代牙釉质的一项新的实验研究,在早期人类祖先的饮食中,坚硬的植物食物可能占了比目前认为的更大的一部分。

科学家们经常通过观察牙齿的微小损伤来推断出动物在吃什么。这项新的研究通过观察食物颗粒和牙釉质之间的微观相互作用,证明了即使是最坚硬的植物组织也很难磨损灵长类动物的牙齿。研究人员说,研究结果对重建饮食结构有意义,也可能对我们解释人类进化的化石记录有意义。

Adam van Casteren亚当·范·卡斯特林

“我们发现坚硬的植物组织,如坚果和种子的外壳,几乎不会影响牙齿上的微磨损纹理,”艺术与生物人类学讲师Adam van Casteren说《科学》杂志的这项新研究的第一作者。体质人类学教授大卫·s·斯特雷特(David S. Strait)是该研究的合著者。

传统上认为,吃硬的食物会产生微小的蛀牙,从而损害牙齿。但如果牙齿上没有明显的凹坑和疤痕,这并不一定就排除了食用坚硬食物的可能性。

大约七百万年前,在非洲,人类从类人猿进化而来。这项新的研究解决了围绕早期人类祖先——南猿——吃什么的持续争论。这些古人类有非常大的牙齿和下颚,可能有巨大的咀嚼肌肉。

van Casteren说:“所有这些形态特征似乎都表明,它们有能力产生巨大的咬合力,因此它们很可能会以坚果、种子或块茎等地下资源等坚硬或体积庞大的食物为食。”

但大多数南猿牙齿化石并没有显示出在这种情况下可能出现的那种微小磨损。

skulls五个从左到右复制的人类祖先的头骨:A. africanus, A. afarensis, H. erectus, H. neanderthalensis和H. sapiens sapiens。(照片:在上面)

研究人员决定对此进行测试。

之前的机械实验已经证明了砂砾
2是如何在平坦的牙齿表面产生深深的划痕的。但几乎没有实验数据表明,当牙釉质接触到真正的木本植物时,会发生什么变化。

Bornean orangutan (Pongo pygmaeus wurmbii)的自然栖息地。(照片:在上面)

在这项研究中,研究人员将小片种子壳附着在一个探针上,然后从一颗婆罗洲红毛猩猩的臼齿上拖过珐琅质。

他们制作了16张“幻灯片”,展示了作为现代灵长类动物饮食一部分的木本植物的牙釉质和三种不同的种子壳之间的接触。研究人员以与咀嚼作用相当的力量将种子拉向牙釉质。

研究人员发现,这些种子碎片没有在釉质上留下大的凹坑、划痕或裂缝。有一些浅浅的凹槽,但科学家们没有发现任何迹象表明坚硬的植物组织对牙齿的微磨损有意义。然而,由于与珐琅质摩擦,种子碎片本身也有退化的迹象。

这些信息对于人类学家来说是有用的,因为他们只能通过化石来重建古代的饮食结构。

van Casteren说:“我们的方法不是去寻找牙齿上微小的疤痕类型与
2食物之间的相关性,而是去了解牙齿表面这些疤痕是如何形成的潜在机制。”“如果我们能弄清这些基本概念,我们就能更准确地描绘出原始人吃什么东西的画面。”

所以这些巨大的南猿的下颚可以用来咀嚼大量的
2种子,而没有留下疤痕的牙齿。

史密森尼热带研究所(Smithsonian Tropical Research Institute)的合著者彼得·卢卡斯(Peter Lucas)说,“从它们牙齿的形状来看,这完全说得通,因为它们臼齿的钝头低尖形状非常适合这种用途。”

van Casteren说:“当需要消耗许多非常小而硬的种子时,可能需要很大的咬合力才能磨出所有的种子。”“根据我们的新发现,像草籽或莎草小坚果这样的小而坚硬的物体似乎是早期人类的食物来源。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://source.wustl.edu/2020/01/green-in-tooth-and-claw/

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