牙齿“出卖”了尼安德特人的生活

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哈佛大学牙科医学院附属福赛斯研究所博士后丹尼尔·格林认为，牙齿可能是了解尼安德特人生活的重要新信息源。

科学家们正在尝试绘制一幅迄今为止最清晰的“画卷”，以展现大约25万年前生活在法国南部的尼安德特人的生活状况。为了绘制这幅图画，他们使用了一种看似不太可能的“日常记录本”——牙齿。《科学进展》杂志近日载文称，哈佛大学牙科医学院附属福赛斯研究所博士后丹尼尔·格林（Daniel Green）等研究人员发现，通过分析尼安德特人婴儿的牙齿可以了解其哺乳、断奶以及冬夏周期等信息。从牙齿中，他们还发现了尼安德特人接触铅的证据——这是人类祖先接触铅的最早证据。论文第一作者格林说：“人类和其他猿类相差很大。我们很想知道是什么因素让我们在进化史上与众不同。很多学者尝试通过观察气候来了解这些差异。”
格林接着说：“人类目前在改变着气候，但在过去的大部分时间里，是气候塑造了人类。许多理论表明，水资源的季节性变化促使人类采取了储备、工具制造及频繁使用等行为。但我们并不知道百万年前的降雨情况，这些设想的真伪就难以验证了。后来我们发现，牙齿可以用于解决这个问题。牙齿像树一样具有‘年轮’，但牙齿‘年轮’的形成周期是一天。”环境的变化，例如冬夏周期等，都被记录在牙齿的化学成分中，这给科学家们打开了一扇了解尼安德特人所处的季节模式的窗口。
格林等从蒙大拿收集了700加仑的冰川融水用于喂养绵羊，并以取自波士顿的水作为对照。通过精心控制，格林等创造出了人工的、试验性季节。研究人员对绵羊的身体化学成分和环境化学成分进行了实时测量，然后建立了一个计算和统计模型，根据在牙齿上取得的测量结果来预测生活的季节。最终，格林等发现这个实验方案是有效的，他们不仅能够识别出两种水源之间的季节差异，甚至还发现了像暴风雪这样的短期环境变化。
受此启发，研究人员在牙齿的氧同位素分析中加入了钡和铅的测定，从而确定了尼安德特人面临过类似的季节性模式。格林说：“通过牙齿的成分分析，我们发现一个尼安德特人出生在春天，然后在秋天断奶。我们还发现他们在冬季暴露于铅中的时间是离散的。这个结果很惊人，但也谜团重重。虽然我们不知道铅从何而来，但我们知道在罗马时期及以后，该地区有铅矿，地下的铅可能污染了水源或食物。”
格林希望研究人员能将这项技术应用于其他早期人类祖先（尤其是非洲祖先）的研究中，以了解他们在进化过程中所面临的环境挑战。