Wetenschappers schetsen het duidelijkste beeld tot nu toe van hoe het leven eruit zou kunnen zien voor Neanderthalers die in Zuid-Frankrijk woonden, zo'n 250, 000 jaar geleden, en om het te doen, ze gebruiken een onwaarschijnlijk dagelijks verslag van hoe hun omgeving was:hun tanden.

Een team van onderzoekers toonde aan dat het onderzoeken van de tanden van Neanderthaler-baby's inzicht kan geven in het voedings- en speengedrag, evenals in de winter- en zomercycli. De studie vond zelfs bewijs dat de Neanderthalers waren blootgesteld aan lood - de vroegste blootstelling die ooit is geregistreerd bij een menselijke voorouder.

De studie van onderzoekers Daniel Green, een postdoctoraal onderzoeker aan het aan Harvard gelieerde Forsyth Institute; Tanja Smit, een voormalige Harvard-professor nu aan de Griffith University in Australië; en Icahn School of Medicine op de berg Sinaï, onderzoekers Christine Austin en Manish Arora, die ook een voormalig postdoctoraal onderzoeker is aan de Harvard T.H. Chan School of Public Health, werd onlangs gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .

"Mensen zijn heel anders dan andere apen, " zei Groen, een van de eerste auteurs van het onderzoek. "We zijn nieuwsgierig om te begrijpen wat ons anders maakte in de evolutionaire geschiedenis, en veel mensen hebben naar het klimaat gekeken om die verschillen te begrijpen.

"Blijkbaar, we veranderen het klimaat vandaag, maar in het verleden vormde het klimaat ons, en een aantal theorieën suggereren dat veranderingen in de seizoensgebonden beschikbaarheid van water ons ertoe hebben aangezet om een ​​deel van ons gedragsrepertoire te gebruiken - het maken van stenen werktuigen - en dat veel vaker te gebruiken, " vervolgde hij. "Maar dat idee is moeilijk te testen ... omdat we niet weten hoe regenval was 2, 3, of 4 miljoen jaar geleden. Het blijkt dat tanden een heel goede manier zijn om dit probleem aan te pakken, omdat ze in ringen groeien, als een boom, maar die ringen worden elke dag gevormd."

En net als boomringen, hij zei, veranderingen in de omgeving, zoals winters en zomers, worden vastgelegd in de chemische samenstelling van tanden, moderne wetenschappers een kijkje geven in de seizoenspatronen waarmee Neanderthalers worstelden.

Het onderzoek bouwt deels voort op onderzoek dat Green enkele jaren geleden deed als onderdeel van zijn Ph.D., waarin hij een kudde van 10 schapen grootbracht op het Concord Field Station van Harvard.

"Wat we deden was 700 gallons gletsjersmeltwater verzamelen uit Montana, zodat we het aan de schapen kunnen geven en het kunnen contrasteren met Boston-water als een manier om deze kunstmatige, experimentele seizoenen, " zei Green. "Alles werd zorgvuldig gecontroleerd - we maten hun lichaamschemie in realtime, hun milieuchemie in realtime, en we bouwden een computationeel en statistisch model om te voorspellen, op basis van metingen die we in de tanden kunnen maken, hoe de seizoenen waren toen ze leefden."

De techniek bleek zo effectief, Groen zei, dat hij niet alleen de seizoensverschillen tussen de twee watervoorzieningen kon identificeren, hij was zelfs in staat om kortstondige veranderingen in het milieu, zoals sneeuwstormen, te herkennen.

"Alles werkte, maar we zagen een klein vlekje, " zei hij. "Toen we teruggingen naar het leven van de dieren … bleek dat er twee grote sneeuwstormen waren geweest die geen gepland onderdeel van het experiment waren. De schapen hadden sneeuw van de grond gegeten, en dat werd weerspiegeld in hun tandchemie. Dus het systeem werkte zo goed dat het uiteindelijk stormgebeurtenissen opnieuw creëerde, en ons te leren over ons eigen experiment."

Op de hoogte van deze bevindingen, en het toevoegen van barium- en loodmetingen aan de zuurstofisotoopanalyses in tanden, Smith en haar internationale team van archeologen, biologische antropologen, Aardwetenschappers, en volksgezondheidsspecialisten konden een vergelijkbaar seizoenspatroon in Neanderthaler-tanden identificeren.

"We kunnen zien dat een van de Neanderthalers in de lente werd geboren en in de herfst van moedermelk werd gespeend, en we kunnen zien dat ze in de winter een aantal discrete keren aan lood zijn blootgesteld, ' zei Green. 'Dat was een opvallend resultaat, en er is nog steeds veel mysterie over. We weten eigenlijk niet waar die voorsprong vandaan komt … maar dat weten we later wel, tijdens de Romeinse tijd en daarna, er waren loodmijnen in het gebied, dus het is mogelijk dat lood in de grond sommige water- of voedselbronnen heeft verontreinigd."

Wat is bekend, Groen zei, is dat tanden een belangrijke nieuwe bron kunnen zijn om het leven van onze uitgestorven familieleden te begrijpen.

"De zuurstofanalyse die in deze studie is gebruikt, is een nieuw type dat slechts een paar keer eerder is gebruikt, " zei Green. "Dus om dat werk te valideren, en laten zien dat we deze seizoenscycli uit de tanden van Neanderthalers kunnen halen, we keken naar enkele van de analyses die ik voor mijn doctoraat had gedaan, gebruikten ze om de techniek te valideren, en we hebben het vervolgens toegepast op Neanderthalers."

Vooruit gaan, Green hoopt de bron van blootstelling aan lood in de tanden van de Neanderthaler op te sporen. maar gelooft ook dat de bevinding andere wetenschappers op het pad kan zetten om te zoeken naar vergelijkbare blootstellingen in andere vroege populaties. De mogelijkheid om deze blootstellingen in tanden te volgen, opent de deur naar het gebruik van de techniek in hedendaagse populaties, hij zei.

"Als mensen zeggen dat ze zijn blootgesteld aan lood of dat hun water niet schoon is, we kunnen naar die gemeenschap gaan en kijken naar de tanden die kinderen op natuurlijke wijze verliezen, Green zei. "We kunnen dit soort analyse gebruiken om te begrijpen wie is blootgesteld, door hoeveel, en wat voor soort interventies nodig zijn om met die problemen om te gaan."

Green zei ook dat hij hoopt dat onderzoekers de techniek toepassen op andere vroege menselijke voorouders, vooral die in Afrika, in een poging om de milieu-uitdagingen waarmee ze werden geconfronteerd tijdens hun ontwikkeling te begrijpen.

"Ik had niet verwacht dat het zeer gedetailleerde en technische geochemische werk dat ik deed van toepassing zou zijn op zo'n opvallende vraag over het leven van Neanderthalers en in Europa, dus dit is zeer de moeite waard voor mij, "zei hij. "Het is heel opwindend om deze neven te hebben die zo nauw aan ons verwant zijn, en die hebben bijgedragen aan ons DNA, en om deze zeer precieze momenten in hun leven te zien en ze in een soort omgevings- en seizoenscontext te plaatsen."

Dit verhaal is gepubliceerd met dank aan de Harvard Gazette, De officiële krant van Harvard University. Voor aanvullend universiteitsnieuws, bezoek Harvard.edu.