Toenemende variatie in het klimaat is geïmpliceerd als een mogelijke factor in de evolutie van onze soort ( Homo sapiens ) 300, 000 jaar geleden, evenals de meer recente ondergang van onze raadselachtige evolutionaire neven, de Neanderthalers.

Maar het is altijd een uitdaging geweest om de impact van die verandering op jaarbasis te kennen.

De meeste prehistorische klimaatmodellen zijn afgeleid van grootschalige gegevens zoals diepzeekernen of terrestrische sedimentlagen. Deze methoden leveren informatie op de schaal van duizenden jaren, waardoor het onmogelijk is te begrijpen hoe seizoensgebonden klimaatpatronen de oude mensen en hun evolutionaire verwanten rechtstreeks beïnvloedden.

Mijn collega's en ik hebben een oplossing gevonden met behulp van aanwijzingen uit onze eigen mond, zoals we vandaag beschrijven in een artikel in Science Advances. We gebruikten tanden om klimaatrecords te onthullen die zijn gevormd tijdens de ontwikkeling van oude mensachtigen.

tussen de tanden

Tanden zijn een heel nuttige indicator van vroegere omgevingen.

Dit is mogelijk omdat tanden biologische ritmes hebben en belangrijke gebeurtenissen erin worden opgesloten. Deze trouwe interne klokken lopen dag en nacht, jaar na jaar, en omvatten dagelijkse groeilijnen en een duidelijke lijn gevormd bij de geboorte.

Histologen zoals ik zagen zorgvuldig tanden, verwijder kleine plakjes en breng nauwkeurig de microscopische groei in kaart tijdens de kindertijd.

Voor deze nieuwe studie onderzochten we het glazuur in gefossiliseerde tanden van twee Neanderthaler kinderen (gedateerd op 250, 000 jaar geleden) en een modern mensenkind (gedateerd op 5, 000 jaar geleden) van een archeologische vindplaats in het zuidoosten van Frankrijk, bekend als Payre.

Met behulp van de gevoelige ionenmicrosonde met hoge resolutie (SHRIMP) van de Australian National University hebben we gemeten hoe de zuurstofisotoopverhoudingen wekelijks varieerden in deze oude tanden.

Onze benadering is gebaseerd op het feit dat twee natuurlijk voorkomende atomaire varianten van zuurstof op voorspelbare manieren variëren.

Tijdens langdurige perioden van warm weer, oppervlaktewater is hoger in de zware variant van zuurstof. Het tegenovergestelde patroon doet zich voor tijdens koele perioden.

Wanneer mensen uit stromen of plassen water drinken, waarden uit deze bronnen worden vastgelegd in de harde minerale component van het vormen van tanden.

Dankzij de SHRIMP-metingen konden we meerjarige paleomilieugegevens maken van de fossiele tanden.

Wat de tanden onthullen

Uit de zuurstofgegevens blijkt dat de twee Neanderthalers in koelere en meer seizoensgebonden perioden leefden dan de moderne mens die recentelijk op dezelfde plaats opgroeide.

Dit komt overeen met ons basisbegrip van oude klimaten in Frankrijk, als 250, 000 jaar geleden was deze regio koeler dan in de afgelopen 10, 000 jaar, toen het ongelukkige moderne mensenkind leefde en stierf.

We hebben al aangetoond dat tanden getrouwe gegevens bewaren over de melkinname tijdens de borstvoeding, wat bewijst dat orang-oetanmoeders lactatiekampioenen zijn - ze voeden hun baby's acht jaar of langer.

In de huidige studie waren we in staat om seizoenscycli tijdens tandvorming te koppelen aan verpleeggedrag, waaruit blijkt dat een Neanderthaler-kind in de lente werd geboren en 2,5 jaar later stopte met het consumeren van de moedermelk, tijdens de herfst.

Nog verrassender is het feit dat beide neanderthalers in de koelere tijden van het jaar minstens twee keer aan lood zijn blootgesteld. waarschijnlijk door consumptie van besmet voedsel en/of water.

Lood komt van nature voor in verschillende historische mijnen in deze regio van Frankrijk, en dit is de oudst bekende prehistorische blootstelling aan deze neurotoxische stof. Geen enkel niveau wordt als veilig beschouwd voor mens of dier, en deze blootstellingen vonden plaats tijdens een kritieke tijd in de vroege levens van deze Neanderthalers.

Meer tanden nodig

Deze bevindingen roepen intrigerende vragen op over het gedrag van Neanderthalers die verder onderzoek vereisen, en jongeren met ongedragen tanden zijn bijzonder nuttig. Hoewel er tientallen jonge Neanderthalers zijn opgegraven, het overhalen van tanden van de curatoren van collecties voor dit soort semi-destructieve studie is een hele opgave.

Maar hoe meer tanden we zo gedetailleerd kunnen onderzoeken, hoe meer informatie we van jaar tot jaar zullen verzamelen over het leven van oude mensen.

Onze aanpak zal ook de broodnodige tests van theorieën over de impact van klimaatverandering op de menselijke technologische ontwikkeling mogelijk maken, en inzicht in het verpleeggedrag van Neanderthalers - een belangrijke determinant van bevolkingsgroei en levensgeschiedenis.

Eerder, mijn collega's en ik ontdekten dat een achtjarige Belgische Neanderthaler op 1,2 jaar werd gespeend. Dit was waarschijnlijk atypisch omdat het voedingssignaal snel afnam en het individu op dit exacte moment stress in zijn eerste kies vertoonde.

We're not sure if this means that it was separated from its mother or just really sick – but it's likely that Neanderthals kids nursed for longer when they could.

Our new approach allows scientists to flesh out the lives of ancient children with unprecedented detail, including fine-scaled views of life in Ice Age Europe, through the remarkable tales their teeth tell.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.