I cicli annuali nello smalto dei denti forniscono informazioni sulle storie di vita

Se prendi una lente d'ingrandimento e una torcia e guardi i tuoi denti con molta attenzione allo specchio, in alcuni punti puoi individuare uno schema di linee sottili e parallele che attraversano i tuoi denti. Queste corrispondono alle strie di Retzius che segnano la crescita del nostro smalto dentale. Lo smalto inizia a formarsi nel grembo materno e continua a mineralizzarsi fino all'adolescenza, quando gli ultimi denti da latte cadono e vengono sostituiti da quelli permanenti. Come in tutti i vertebrati terrestri, anche nell'uomo lo smalto dei denti si mineralizza gradualmente in strati microscopici e sottili, rappresentati dalle strie di Retzius. La velocità con cui si sviluppa un essere umano può essere letta da queste righe di Retzius. I cambiamenti fisiologici, come la nascita, lo svezzamento o la malattia, ad esempio, lasciano tracce distintive. Le strie di Retzius costituiscono anche il quadro cronologico per la composizione chimica dello smalto dei denti, che a sua volta riflette i cambiamenti nella dieta di quell'individuo.

Studiando i loro denti , un team internazionale di scienziati dell'Università Goethe di Francoforte guidato dal professor Wolfgang Müller e dalla sua studentessa Jülide Kubat, ora dottoranda all'Università Paris Cité, ha confrontato le abitudini alimentari di un antenato dell'uomo moderno: l'Homo erectus, "l'uomo eretto". -con quelli degli oranghi e di altri animali contemporanei. Tutti vissero durante l'epoca del Pleistocene, da 1,4 milioni a 700.000 anni fa, sull'isola indonesiana di Giava, che a quel tempo era caratterizzata da foreste pluviali monsoniche, alberi aperti e savane erbose.

Per analizzare lo smalto dei denti, i ricercatori hanno immerso i denti nella resina e poi li hanno tagliati in fette sottilissime di circa 150 micrometri di spessore. Questi campioni di denti estremamente preziosi fanno parte della collezione Gustav Heinrich Ralph von Koenigswald dell'Istituto di ricerca Senckenberg e del Museo di storia naturale di Francoforte, un prestito permanente della Fondazione Werner Reimers. A loro volta, hanno utilizzato un laser speciale per asportare il materiale dalle fette sottili, che è stato analizzato chimicamente con uno spettrometro di massa per, tra gli altri elementi, stronzio e calcio, che si trovano sia nelle ossa che nei denti (spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente con ablazione laser). (LA-ICPMS)). Il rapporto tra stronzio e calcio (Sr/Ca) dipende dalla dieta, spiega Müller: "Lo stronzio viene gradualmente escreto dall'organismo, per così dire come un'impurità del calcio vitale. Nella catena alimentare, ciò porta ad un continuo diminuzione del rapporto stronzio-calcio (Sr/Ca) dagli erbivori agli onnivori ai carnivori."

Il gruppo di ricerca è stato in grado di confermarlo confrontando diversi denti di animali del Pleistocene di Giava: i predatori felini mostravano un basso rapporto stronzio-calcio, i predecessori degli odierni rinoceronti, cervi e ippopotami mostravano alti rapporti stronzio-calcio e i maiali del Pleistocene, in quanto onnivori, erano da qualche parte nel mezzo. I denti degli ominidi orangutan e Homo erectus sono stati davvero entusiasmanti perché qui i ricercatori hanno scoperto cicli annuali durante i quali cambiava la composizione della dieta delle grandi scimmie e dell'uomo: entrambi mostravano variazioni nel corso degli anni, ma i picchi regolari di Sr/Ca erano molto più pronunciati per l'orango che per l'Homo erectus. Kubat, primo autore della pubblicazione, spiega: "Questi picchi indicano un'abbondante fornitura di cibo vegetale nella stagione delle piogge, durante la quale la foresta pluviale, ad esempio, produceva molti tipi di frutta. Durante la stagione secca, gli oranghi sono passati ad altri alimenti fonti, che potrebbero aver incluso insetti o uova. Al contrario, l'Homo erectus, in quanto onnivoro e carnivoro occasionale, era meno dipendente dall'approvvigionamento alimentare stagionale, come indicato dai picchi meno pronunciati e dai valori Sr/Ca più bassi.

Nel complesso, afferma Müller, la loro ricerca mostra che l'analisi laser ad alta risoluzione spaziale degli oligoelementi, insieme alla cronologia dello smalto dei denti, può fornire informazioni temporali straordinariamente dettagliate sulla storia della vita dei nostri antenati: "All'improvviso, ti senti molto vicino a questi primi esseri umani che hanno vissuto così a lungo prima di noi. Puoi percepire cosa avrebbe potuto significare per loro il cambio di stagione e come interagivano con il loro mondo. È assolutamente affascinante."