Тази нова техника ще позволи изучаването на праисторически и геоложки периоди от преди повече от 100 000 години

Изследването се извършва от изследователи от Института по геология на Университета Йоханес Гутенберг

The зъбният емайл се превръща в ключов инструмент за разбиране на диетата на праисторическите бозайници, благодарение на нов метод за изследване, базиран на цинкови изотопи. Изследователи от Йоханес Гутенберг-Университетски институт по геонауки (JGU) са установили, че тази нова методология може да служи като „нов инструмент за изследване на диетата на изкопаеми хора и други бозайници“ и ще позволи изследването на праисторически и геоложки периоди от преди повече от 100 000 години.

ключовият

Защо цинк?

Досега изследването на информацията за това, което са яли нашите предци, се основава главно на анализа на въглеродните и азотните изотопи на колагена от структурния протеин, открит в костите и дентина, докато анализът на азотните изотопи, по-специално, помага на учените да определят дали консумирана е животинска или растителна храна. въпреки това, тези методи не са ефективни при изследване на вкаменелости на гръбначни животни на възраст над приблизително 100 000 години, тъй като колагенът, както и другите протеини, не се запазва лесно.

В тропически или влажни региони, които са от съществено значение за изучаването на човешката еволюция, като Африка и Азия, протеините губят свойствата си, вследствие на което се намалява периодът на изследване до няколко хиляди години, което затруднява изследванията в тези области от особен интерес за науката. въпреки това, цинк е минерал, който се поглъща с храната и се съхранява като основен микроелемент в биопатита - минералната фаза на зъбния емайл - така има по-голям шанс да бъде задържан за по-дълго време, отколкото азотът, свързан с колагена.

Идеално място да опитате тази техника

Изследователите анализираха съотношението на два цинкови изотопа в зъбния емайл на различните изкопаеми бозайници, открити в Пещерата Tam Hay Marklot, северозападен Лаос, държава, разположена в Югоизточна Азия. Сред находките са открили вкаменелости на различни бозайници, като водни биволи, носорози, диви свине, елени, мечки, орангутани и леопарди, датиращи от късния плейстоцен, преди около 13 500 и 38 000 години.

"Пещерата е в тропически регион, където органичните материали като колаген обикновено са слабо запазени. Това го прави идеално място за нас, за да тестваме дали можем да определим разликите между тревопасни и месоядни, като използваме цинкови изотопи", обясни ръководителят на изследването Томас Тюткен, професор в Института по геология на Университета Йоханес Гутенберг (JGU).

Анализът се основава на разликата в съотношението между изотопите цинк-66 към цинк-64 в изследваните фосили. Принципът на тази техника се основава на определяне на това какво количество цинков изотоп преобладава повече в зъбния емайл на тези вкаменелости, тъй като постното месо съдържа по-голямо количество цинк-64 от растителните храни, следователно, тези бозайници, които са месоядни животни, като тигъра, те ще имат пропорция по-висок цинк-64 от цинк-66, които, напротив, ще бъдат открити в по-голяма степен при тревопасни животни, като воден бивол.

" Можем да определим кои животни са тревопасни, месоядни или всеядни "

Първият автор на изследването от Института за еволюционна антропология на Макс Планк и докторант от изследователската група в Тюткен Николас Бургон добави, че „въз основа на тази пропорция можем да определим кои животни са тревопасни, месоядни или всеядни. Това означава, че сред вкаменелостите, които анализираме, можем ясно да идентифицираме и разграничим месоядните и тревопасните, докато всеядните се очаква да са в средата. ".

Пълно проучване

Вкаменелостите са изследвани и от екипа на Клаус Питер Йохум от Института по химия на Макс Планк, за да се изключат промените от външни източници. Това проучване установи, че не са открити промени при сравняване на концентрацията и разпределението на и други микроелементи в емайла на изкопаемите зъби с тези на съвременните животни с помощта на лазерна аблация ICP масспектрометрия.

Цинковият изотоп се прилага успешно за вкаменелости за първи път и според авторите на това изследване „пропорциите на цинкови изотопи в изкопаемия емайл на пещерата Там Хей Марклот предполагат отличен потенциал за дългосрочно съхранение в емайла, дори при тропически условия".

Този нов метод може да служи като индикатор за определяне на вида на консумираната храна и започва да се отваря нови изследователски перспективи, за реконструкция на диетичното поведение на хората. Нова врата за изследване на праисторически и геоложки периоди отпреди повече от 100 000 години, което вероятно ще позволи да се върнем назад във времето и да приложим тази техника в вкаменелости на изчезнали бозайници и динозаври, които са на милиони години.