我们祖先牙齿上的浅洞可能并不像人们想象的那样是一种疾病

构成我们牙齿外层的牙釉质似乎不太可能找到有关进化的线索。但它告诉我们的比你想象的要多,我们的化石祖先和亲戚之间的关系。

我们的新研究,发布在《人类进化杂志》,我们重点介绍牙釉质的不同方面。事实上,我们强调它的缺失。

具体来说,我们表明化石牙齿中的微小浅坑可能不是营养不良或疾病的迹象。相反,它们可能具有令人惊讶的进化意义。

您可能想知道为什么这很重要。好吧,对于像我这样试图弄清楚人类是如何进化的以及我们所有的祖先和亲戚是如何相互关联的的人来说,牙齿非常重要。在牙齿化石上寻找一个新的标记可以给我们一个新的工具来帮助我们的家谱组合在一起。

均匀、圆形和浅

这些坑首先在南非物种中被发现Paranthropus robustus (强壮的喙峻吟),是我们自己属的近亲同性恋者.它们在形状和大小上高度一致:均匀、圆形和浅。

最初,我们认为这些坑可能是罗伯特.但我们的最新研究表明,这种点蚀也发生在其他Paranthropus (妖峨)东非的物种。我们甚至在一些南方古猿个体,一个可能同时产生两者的属同性恋者Paranthropus (妖峨).

均匀、圆形和浅点蚀Paranthropus robustus (强壮的喙峻吟)牙齿可能是以前未被发现的关于进化关系的线索。(Towle 等人,《人类进化杂志》, 2025)

牙釉质凹坑通常被认为是由儿童时期疾病或营养不良等压力引起的缺陷。然而,它们在物种、时间和地理上显着的一致性表明,这些珐琅质坑可能更有趣。

凹陷很微妙,间隔规则,并且通常聚集在牙冠的特定区域。它看起来没有任何其他损坏或异常的迹象。

200 万年的进化

我们研究了来自埃塞俄比亚奥莫山谷的古人类(人类和我们最近已灭绝的亲戚)的牙齿化石,在那里我们可以看到超过 200 万年人类进化的痕迹,以及与南部非洲遗址(Drimolen、Swartkrans 和 Kromdraai)的比较。

Omo 系列包括归因于以下的牙齿Paranthropus (妖峨),南方古猿同性恋者,这是最近和最著名的三个古人类属。这使我们能够跟踪进化树不同分支之间的明显坑。

我们的发现出乎意料。均匀的点蚀在东部和南部非洲经常出现Paranthropus (妖峨),也是最早的东非南方古猿牙齿可以追溯到大约 300 万年前。但在南部非洲南方古猿和我们自己的属,同性恋者,均匀的点蚀明显不存在。

一个缺陷......还是只是一种特征?

如果均匀的凹陷是由压力或疾病引起的,我们可能会预期它与牙齿大小和牙釉质厚度相关,并影响前牙和后牙。但事实并非如此。

更重要的是,与应力相关的缺陷通常形成水平带。它们通常会影响在应力时发育的所有牙齿,但这不是我们在这种凹陷中看到的。

我们认为这种凹陷可能具有发育和遗传起源。它可能是这些物种中牙釉质形成方式发生变化的副产品。它甚至可能具有一些未知的功能目的。

无论如何,我们建议将这些均匀的圆形凹坑视为一种特征,而不是缺陷。

现代比较

对遗传起源观点的进一步支持来自与当今人类中一种称为釉质生成不全症的罕见疾病的比较,这种疾病会影响牙釉质的形成。

今天,大约每 1,000 人中就有 1 人患有釉质生成不全症。相比之下,我们看到的均匀点蚀出现在多达一半的Paranthropus (妖峨)个人。

尽管它可能具有遗传基础,但我们认为均匀的凹陷太常见了,不能被认为是一种有害的疾病。更重要的是,它以类似的频率持续了数百万年。

新的进化标志物

如果这种均匀的凹坑确实有遗传起源,我们也许可以用它来追踪进化关系。

我们已经使用细微的牙齿特征,如牙釉质厚度、牙尖形状和磨损模式来帮助识别物种。均匀凹陷可能是一种额外的诊断工具。

例如,我们的研究结果支持Paranthropus是一个“单系群”的观点,这意味着它的所有物种都来自(相对)最近的共同祖先,而不是从不同的地方分开进化而来南方古猿植物。

我们在南部非洲物种中没有发现这种凹坑非洲南方古猿,尽管样本超过 500 颗牙齿。然而,它确实出现在最早的 Omo 中南方古猿标本。

因此,也许点蚀也有助于确定从何处Paranthropus (妖峨)在自己的进化道路上分叉。

一个耐人寻味的案例

一个特别有趣的案例是弗洛里斯人,即来自印度尼西亚的所谓“霍比特人”物种。根据已发布的图像,他们的牙齿似乎也显示出类似的凹坑。

如果得到证实,这可能表明进化史与更早的进化史更密切相关南方古猿物种比到同性恋者.然而H. floresiensis 弗洛里斯狸还显示了潜在的骨骼和牙齿病理,因此在得出此类结论之前需要更多的研究。

还需要进行更多的研究来充分了解均匀点蚀背后的过程,然后才能将其常规用于分类工作。但我们的研究表明,它可能是一种可遗传的特征,在迄今为止研究的任何现存灵长类动物中都没有发现,在我们自己的属中也没有发现同性恋者(撇开釉毒生成不全症的罕见情况不谈)。

因此,它为探索古人类化石之间的进化关系提供了一个令人兴奋的新工具。

伊恩·托尔, 生物人类学研究员,莫纳什大学

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