Jak zęby stały się kluczem do przeszłości
W świecie nauki liczy się każdy detal. Nawet ten ukryty w szkliwie zębów sprzed tysięcy lat! Badania opisane w „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS) rzucają nowe światło na prehistoryczne społeczności Doliny Nilu i dostarczają unikalnych informacji o biologicznych i kulturowych powiązaniach między dawnymi ludami Afryki Północno-Wschodniej.
Dzięki międzynarodowej współpracy dwudziestu badaczy z dwunastu europejskich instytucji (polskich, niemieckich, brytyjskich, szwajcarskich, francuskich, włoskich, czeskich) i jednego amerykańskiego uniwersytetu oraz przy wieloletnim wsparciu władz sudańskich i egipskich, przeanalizowano szczątki 88 osób z trzynastu pradziejowych stanowisk archeologicznych z południowego Egiptu i Sudanu. Prześledzono, jak zmieniała się struktura populacji w okresie przejścia od łowiectwa i zbieractwa do pierwszych społeczeństw neolitycznych.
W najnowszym artykule w „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS), którego współautorką jest dr hab. Marta Osypińska, prof. Uniwersytetu Wrocławskiego mowa jest o analizie granicy szkliwo-zębina. – Analiza ta może zdradzić, kto przemieszczał się po Dolinie Środkowego Nilu w czasach, kiedy GPS nie istniał, krowy służyły bardziej do modlenia niż jedzenia, a najlepszą mapą były gwiazdy – śmieje się nasza badaczka.
Ale całkiem na poważnie: – Artykuł mówi o śladach prehistorycznych migracji zapisanych w zębach. A my je rozszyfrowaliśmy – podkreśla Marta Osypińska.
Przez długi czas brak danych paleogenetycznych utrudniał rekonstrukcję historii populacyjnej Doliny Nilu. Nowe badania pokazują jednak, że analiza wewnętrznej struktury zębów dostarcza niezwykle precyzyjnych informacji o biologicznych przemianach ludności.
Morfologia zębów, pozwala odczytać historię ewolucyjną regionu na poziomie mikroewolucji. Opracowana metodologia toruje również drogę do szczegółowych analiz filogenetycznych populacji ludzkich, zwłaszcza tam, gdzie starożytne DNA nie jest dobrze zachowane.
Dzięki nowoczesnym technikom obrazowania rentgenowskiego, rozwikłano tajemnicę przejścia z gospodarki łowiecko-zbierackiej do rolnictwa w Afryce Subsaharyjskiej. Dzięki analizie wewnętrznej struktury zębów udało się ujawnić nieznane dotąd aspekty migracji oraz procesów, które doprowadziły do pojawienia się produkcji żywności w Dolinie Nilu. – To nowe spojrzenie na przełomowy moment w historii ludzkości – podkreśla Osypińska.
To pierwszy tak dokładny biologiczny dowód na migracje i wymianę populacji w Dolinie Nilu jeszcze w prehistorii, w okresie poprzedzającym formowanie się najstarszych cywilizacji w naszej części globu – twierdzą badacze.
Badania obejmujące prawie 14 tys. lat historii populacji ludzi z Afryki Subsaharyjskiej, dokładnie obejmuje okres kluczowy – pojawienia się praktyk produkcji żywności w Dolinie Nilu.
– Badania o zębach doskonale wpisują się w główne wnioski mojego artykułu, który ukazał się dwa tygodnie temu w najbardziej prestiżowym czasopiśmie archeologicznym „Journal of Archaeological Science” – mówi Marta Osypińska. – Tam z kolei mówimy o migracjach, w oparciu o dane archeozoologiczne z Sudanu – pojawienie się bydła oraz ludzi o specyficznej kulturze materialnej w VIII tys.
Udział naszej archeolożki w zespole pracującym nad artykułem w PNAS dotyczył dwóch badanych przez nią stanowisk wczesnoholoceńskich w Sudanie: Affad i Letti. – Oba znajdują się w niezwykle ważnym regionie (nazywamy je nawet afrykańskim skrzyżowaniem), w Wielkim Zakolu Nilu, gdzie uchodzą kluczowe szlaki migracji w dziejach Afryki Dolina Nilu – trasa N-S i tzw. wadi – suche koryta rzek łączące jako szlaki Afrykę W i E – opowiada badaczka. – Krótko mówiąc, badania prezentowane w artykule dowodzą, że tzw. rewolucja neolityczna w Afryce, a więc podjęcie produkcji żywności przez ludzi, zaszła nie tyle w wyniku „ewolucji umiejętności” ile została „przyniesiona” do Środkowej Doliny Nilu przez migrujących ludzi, odmiennych morfologicznie od dawnych rodzimych łowców-zbieraczy i proto-pasterzy, którzy zostali „wyparci” na rozległe obszary które ulegały stopniowemu pustynnieniu – tłumaczy Osypińska.
Pojawienie się produkcji żywności około 10 tys. lat temu stanowiło jeden z najważniejszych punktów zwrotnych w dziejach człowieka. W Dolinie Nilu, na obszarze dzisiejszego południowego Egiptu i Sudanu, proces ten rozpoczął się stopniowo między szóstym a piątym tysiącleciem p.n.e. Jak wykazały niedawno opublikowane w „Journal of Archaeological Science” badania Marty Osypińskiej, od ósmego tysiąclecia podejmowano próby udomowienia bydła w Afryce, niezależnie od Bliskiego Wschodu. Mimo licznych odkryć archeologicznych, do tej pory brakowało jednoznacznych dowodów pozwalających określić, jakie grupy ludności uczestniczyły w tej kluczowej transformacji jaką było rozpowszechnienie się uprawy roli i stacjonarnej hodowli zwierząt.
Co sprawia, że analiza zębów jest tak przełomowa? Ich wewnętrzna struktura, a zwłaszcza połączenie szkliwa i zębiny, jest kształtowana przez silne uwarunkowania genetyczne. Oznacza to, że nawet w przypadku braku materiału DNA, badanie mikrotomografii zębów pozwala na odtworzenie pokrewieństw biologicznych dawnych populacji w skali mikroewolucyjnej.
Koordynatorami i pomysłodawcami badań byli Nicolas Martin i Isabelle Crevecoeur z Uniwersytetu w Bordaeux, którzy wykorzystując obrazowanie rentgenowskie o wysokiej rozdzielczości (mikrotomografia), przeanalizowali wewnętrzną strukturę zębów, w szczególności na połączeniu szkliwa i zębiny (tj. tkanek tworzących zęby).
„PNAS” to jedno z najbardziej prestiżowych czasopism na świecie obok np. „Science”, czy „Nature”. Jednak archeologom niezwykle rzadko udaje się tam coś opublikować, ponieważ dominuje tematyka związana z najważniejszymi osiągnięciami nauki a tu preferowana jest np. genetyka, nauki biologiczne, medyczne, klimatyczne, fizyka.
– Jest to pierwsza publikacja w „PNAS” instytutu Archeologii UWr i pierwsza z udziałem polskich archeologów zajmujących się pradziejami Afryki – podkreśla nasza archeolożka dr hab. Marta Osypińska. – Ale obiecuję, że nie ostatnia. I naprawdę cieszymy się, że wyniki badań zespołu, w którym uczestniczyłam zostały docenione w międzynarodowym środowisku – dodaje.
Oprac. Katarzyna Górowicz-Maćkiewicz
Data publikacji: 4.04.2025
Dodane przez: M.J.
