我們祖先牙齒上的淺洞可能并不像人們想象的那樣是一種疾病

構(gòu)成我們牙齒外層的牙釉質(zhì)似乎不太可能找到有關(guān)進(jìn)化的線索。但它告訴我們的比你想象的要多，我們的化石祖先和親戚之間的關(guān)系。

在我們的新研究，發(fā)布在《人類進(jìn)化雜志》，我們重點(diǎn)介紹牙釉質(zhì)的不同方面。事實(shí)上，我們強(qiáng)調(diào)它的缺失。

具體來說，我們表明化石牙齒中的微小淺坑可能不是營養(yǎng)不良或疾病的跡象。相反，它們可能具有令人驚訝的進(jìn)化意義。

您可能想知道為什么這很重要。好吧，對于像我這樣試圖弄清楚人類是如何進(jìn)化的以及我們所有的祖先和親戚是如何相互關(guān)聯(lián)的的人來說，牙齒非常重要。在牙齒化石上尋找一個(gè)新的標(biāo)記可以給我們一個(gè)新的工具來幫助我們的家譜組合在一起。

均勻、圓形和淺

這些坑首先在南非物種中被發(fā)現(xiàn)Paranthropus robustus （強(qiáng)壯的喙峻吟），是我們自己屬的近親同性戀者.它們在形狀和大小上高度一致：均勻、圓形和淺。

最初，我們認(rèn)為這些坑可能是羅伯特.但我們的最新研究表明，這種點(diǎn)蝕也發(fā)生在其他Paranthropus （妖峨）東非的物種。我們甚至在一些南方古猿個(gè)體，一個(gè)可能同時(shí)產(chǎn)生兩者的屬同性戀者和Paranthropus （妖峨）.

牙釉質(zhì)凹坑通常被認(rèn)為是由兒童時(shí)期疾病或營養(yǎng)不良等壓力引起的缺陷。然而，它們在物種、時(shí)間和地理上顯著的一致性表明，這些琺瑯質(zhì)坑可能更有趣。

凹陷很微妙，間隔規(guī)則，并且通常聚集在牙冠的特定區(qū)域。它看起來沒有任何其他損壞或異常的跡象。

200 萬年的進(jìn)化

我們研究了來自埃塞俄比亞奧莫山谷的古人類（人類和我們最近已滅絕的親戚）的牙齒化石，在那里我們可以看到超過 200 萬年人類進(jìn)化的痕跡，以及與南部非洲遺址（Drimolen、Swartkrans 和 Kromdraai）的比較。

Omo 系列包括歸因于以下的牙齒Paranthropus （妖峨）,南方古猿和同性戀者，這是最近和最著名的三個(gè)古人類屬。這使我們能夠跟蹤進(jìn)化樹不同分支之間的明顯坑。

我們的發(fā)現(xiàn)出乎意料。均勻的點(diǎn)蝕在東部和南部非洲經(jīng)常出現(xiàn)Paranthropus （妖峨），也是最早的東非南方古猿牙齒可以追溯到大約 300 萬年前。但在南部非洲南方古猿和我們自己的屬，同性戀者，均勻的點(diǎn)蝕明顯不存在。

一個(gè)缺陷......還是只是一種特征？

如果均勻的凹陷是由壓力或疾病引起的，我們可能會預(yù)期它與牙齒大小和牙釉質(zhì)厚度相關(guān)，并影響前牙和后牙。但事實(shí)并非如此。

更重要的是，與應(yīng)力相關(guān)的缺陷通常形成水平帶。它們通常會影響在應(yīng)力時(shí)發(fā)育的所有牙齒，但這不是我們在這種凹陷中看到的。

我們認(rèn)為這種凹陷可能具有發(fā)育和遺傳起源。它可能是這些物種中牙釉質(zhì)形成方式發(fā)生變化的副產(chǎn)品。它甚至可能具有一些未知的功能目的。

無論如何，我們建議將這些均勻的圓形凹坑視為一種特征，而不是缺陷。

現(xiàn)代比較

對遺傳起源觀點(diǎn)的進(jìn)一步支持來自與當(dāng)今人類中一種稱為釉質(zhì)生成不全癥的罕見疾病的比較，這種疾病會影響牙釉質(zhì)的形成。

今天，大約每 1,000 人中就有 1 人患有釉質(zhì)生成不全癥。相比之下，我們看到的均勻點(diǎn)蝕出現(xiàn)在多達(dá)一半的Paranthropus （妖峨）個(gè)人。

盡管它可能具有遺傳基礎(chǔ)，但我們認(rèn)為均勻的凹陷太常見了，不能被認(rèn)為是一種有害的疾病。更重要的是，它以類似的頻率持續(xù)了數(shù)百萬年。

新的進(jìn)化標(biāo)志物

如果這種均勻的凹坑確實(shí)有遺傳起源，我們也許可以用它來追蹤進(jìn)化關(guān)系。

我們已經(jīng)使用細(xì)微的牙齒特征，如牙釉質(zhì)厚度、牙尖形狀和磨損模式來幫助識別物種。均勻凹陷可能是一種額外的診斷工具。

例如，我們的研究結(jié)果支持Paranthropus是一個(gè)“單系群”的觀點(diǎn)，這意味著它的所有物種都來自（相對）最近的共同祖先，而不是從不同的地方分開進(jìn)化而來南方古猿植物。

我們在南部非洲物種中沒有發(fā)現(xiàn)這種凹坑非洲南方古猿，盡管樣本超過 500 顆牙齒。然而，它確實(shí)出現(xiàn)在最早的 Omo 中南方古猿標(biāo)本。

因此，也許點(diǎn)蝕也有助于確定從何處Paranthropus （妖峨）在自己的進(jìn)化道路上分叉。

一個(gè)耐人尋味的案例

一個(gè)特別有趣的案例是弗洛里斯人，即來自印度尼西亞的所謂“霍比特人”物種。根據(jù)已發(fā)布的圖像，他們的牙齒似乎也顯示出類似的凹坑。

如果得到證實(shí)，這可能表明進(jìn)化史與更早的進(jìn)化史更密切相關(guān)南方古猿物種比到同性戀者.然而H. floresiensis 弗洛里斯貍還顯示了潛在的骨骼和牙齒病理，因此在得出此類結(jié)論之前需要更多的研究。

還需要進(jìn)行更多的研究來充分了解均勻點(diǎn)蝕背后的過程，然后才能將其常規(guī)用于分類工作。但我們的研究表明，它可能是一種可遺傳的特征，在迄今為止研究的任何現(xiàn)存靈長類動物中都沒有發(fā)現(xiàn)，在我們自己的屬中也沒有發(fā)現(xiàn)同性戀者（撇開釉毒生成不全癥的罕見情況不談）。

因此，它為探索古人類化石之間的進(jìn)化關(guān)系提供了一個(gè)令人興奮的新工具。

伊恩·托爾， 生物人類學(xué)研究員，莫納什大學(xué)

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