Einblicke aus antiken Zähnen: Eine Studie über frühmittelalterliche Bevölkerungen in Italien
Forschung zeigt Wachstums- und Gesundheitsmuster aus Milchzähnen im alten Italien.
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Inhaltsverzeichnis
Zähne sind wichtige Werkzeuge, um die Menschheitsgeschichte und Biologie zu verstehen. Sie halten lange und ändern sich über die Zeit nicht viel, was sie super für das Studieren von alten Populationen macht. Anhand von Zähnen können Forscher Dinge wie das Alter bei Tod, Wachstumsverläufe und die Ernährung einer Person herausfinden. Auch durch die Untersuchung von Milchzähnen können Wissenschaftler Infos über die Gesundheit der Population und das Wachstum in der frühen Lebensphase sammeln.
Zähne wachsen in Schichten, und wenn man sich diese Schichten anschaut, sieht man, wie sich die Zähne im Laufe der Zeit entwickelt haben. Bei Menschen zum Beispiel können Wissenschaftler bestimmte Linien im Zahnschmelz, der äusseren Schicht des Zahns, suchen, die Wachstumsverläufe zeigen. Diese Linien entstehen durch Veränderungen im Stoffwechsel des Körpers über den Tag und die Nacht. Einige Linien können Stress anzeigen, den eine Person während des Aufwachsens erlebt hat, wie Krankheiten oder schlechte Ernährung.
Durch das Messen dieser Wachstumsmarker können Forscher herausfinden, wie lange es gedauert hat, bis ein Zahn gewachsen ist und wie schnell der Zahnschmelz produziert wurde. Das erlaubt Wissenschaftlern, die Wachstumsgeschichte der Zähne einer Person nachzuvollziehen. Milchzähne, besonders die ersten Backenzähne, geben einen Einblick in das Wachstum während der Schwangerschaft und im ersten Jahr nach der Geburt.
Neueste Fortschritte in der Proteinanalytik ermöglichen es Wissenschaftlern auch, das Geschlecht einer Person anhand ihrer Zähne zu bestimmen. Das ist wichtig, weil Wissenschaftler in der Vergangenheit das Geschlecht nur bei Erwachsenen mit Knochen bestimmen konnten. Jetzt können sie das Geschlecht von Säuglingen anhand von Zahnrückständen identifizieren, was mehr Infos über die Merkmale der Population liefert.
Allerdings gab es nicht so viele Studien zu Milchzähnen wie zu Erwachsenen-Zähnen. Die meisten Forschungen konzentrierten sich auf die Frontzähne. Bei den Backenzähnen von Babys gibt es weniger Studien, besonders bei alten Funden. Das zeigt, dass es mehr Forschung zu diesen Zähnen braucht, um besser zu verstehen, wie sie sich in verschiedenen Populationen entwickelt haben.
Hintergrund der Studie
Diese Studie untersuchte Zähne von zwei Begräbnisstätten in Italien aus dem frühen Mittelalter. Diese Stätten wurden in den 1990ern entdeckt und spiegeln gesellschaftliche und kulturelle Veränderungen in dieser Zeit wider, besonders nachdem eine Gruppe namens die Langobarden die Kontrolle übernahm. Durch das Studieren der ersten Backenzähne aus diesen Stätten wollten die Forscher deren Wachstum und etwaige Unterschiede basierend auf dem Geschlecht vergleichen.
Studienorte
Die Begräbnisstätten in Casalmoro und Guidizzolo liegen in der Lombardei, im Norden Italiens. Beide Stätten zeigen ähnliche Begräbnispraktiken, wobei die Körper in Reihen von West nach Ost ausgerichtet waren. Während einige Grabbeigaben gefunden wurden, die Verbindungen zu germanischen Kulturen andeuten, deutet das Fehlen vieler Gegenstände darauf hin, dass es sich um lokale Menschen handeln könnte, die die Bräuche der Langobarden übernommen haben. Die Forschung umfasste Zähne von Säuglingen, was neue Informationen zur Entwicklung der Zähne beisteuert.
Geschlechtsbestimmung
Für die Geschlechtsbestimmung wurden kleine Proben von den Zähnen entnommen. Die Zähne wurden gereinigt und behandelt, um Proteine zu extrahieren. Diese Proteine wurden anschliessend analysiert, um spezifische Marker zu überprüfen, die anzeigen, ob die Person männlich oder weiblich war. Dieser Prozess ist wichtig, da er den Wissenschaftlern hilft, die Merkmale von Populationen besser zu verstehen, ohne auf erwachsene Knochen zurückgreifen zu müssen.
Histologische Analyse
Um die Zähne zu analysieren, wurden sie in Harz eingebettet und in dünne Scheiben geschnitten. Diese Scheiben wurden unter einem Mikroskop untersucht, um die Schichten von Zahnschmelz und Dentin zu betrachten. Die Forscher massen die Wachstumsmarkierungen und zählten, wie viele Tage es dauerte, bis verschiedene Teile des Zahns gebildet wurden. Diese Methode ermöglichte es ihnen, zu identifizieren, wann der Zahn mit dem Wachstum begann und wann er fertig war.
Die Forscher wollten auch Daten darüber sammeln, wie lange es dauerte, bis die Zahnkronen gebildet waren. Diese Information ist entscheidend, da sie hilft, ein Bild von der Entwicklungsgeschichte der Individuen in der Studie zu zeichnen.
Ergebnisse zu Wachstumsparametern
Die Studie zeigte, dass die Zeit der Kronenbildung für die unteren ersten Backenzähne länger dauerte als für die oberen Backenzähne. Im Durchschnitt benötigten die unteren Backenzähne etwa 403 Tage zur Bildung, während die oberen Backenzähne etwa 353 Tage benötigten. Eine wichtige Erkenntnis war, dass sich der Zeitpunkt der Zahnentwicklung anscheinend nicht ändert, je nachdem, ob die Person männlich oder weiblich ist.
Als man den Zeitpunkt betrachtete, wann die Zähne vor der Geburt zu wachsen begannen, zeigte das Ergebnis, dass die ersten Backenzähne ungefähr 172 Tage vor der Geburt zu wachsen anfingen. Diese Erkenntnis ist bedeutend, da sie unser Verständnis der Wachstumsverläufe während der fetalen Entwicklung erweitert.
Die Forschung verglich auch verschiedene Begräbnisstätten und fand wenig Variation im Zahngeschehen zwischen den beiden Populationen. Das deutet darauf hin, dass diese Gruppen in ihrer Entwicklung ähnlich gewesen sein könnten, was historische Erkenntnisse über ihre Verbundenheit verstärkt.
Analyse des Zahnschmelzes
Die tägliche Sekretionsrate des inneren Zahnschmelzes (die Geschwindigkeit, mit der der Zahnschmelz gebildet wird) wurde untersucht. Die durchschnittliche tägliche Sekretionsrate für diese Milchbackenzähne war niedriger als das, was normalerweise bei modernen Populationen aufgezeichnet wird. Diese langsamere Rate deutet darauf hin, dass diese alten Individuen möglicherweise andere Wachstumsverläufe erlebt haben als die Kinder von heute.
Visuelle Karten, die die Sekretionsraten des Zahnschmelzes zeigen, enthüllten, dass die niedrigsten Raten im inneren Zahnschmelz zu finden waren. Dieses Ergebnis stimmt mit dem überein, was Forscher in anderen Studien von sowohl Milch- als auch Erwachsenenzähnen beobachtet haben.
Fazit
Die Studie bietet wertvolle Einblicke in die Entwicklung von Milchzähnen aus zwei frühmittelalterlichen Populationen in Italien. Durch die Kombination von detaillierten Wachstumsmassen mit der Geschlechtsbestimmung mittels Proteinanalytik können Forscher ein besseres Verständnis für das frühe Leben und das Wachstum in vergangenen Populationen gewinnen.
Die Ergebnisse betonen, dass es noch viel zu erforschen gibt in der Welt der Zahnstudien. Es gibt einen Bedarf an mehr Forschung zu Milchzähnen in verschiedenen historischen und geografischen Kontexten, um ein vollständigeres Bild der menschlichen Entwicklung über die Zeit zu bekommen.
Insgesamt hebt diese Studie hervor, wie die Untersuchung von Zähnen ein klareres Verständnis dafür bieten kann, wo wir herkommen, wie die Menschen in der Vergangenheit gelebt haben und wie sowohl Gesundheit als auch Ernährung ihr Wachstum beeinflussten. Mit fortlaufender Forschung können Wissenschaftler die Lücken in unserem Wissen über alte Populationen und deren Zahnentwicklung schliessen, was zu genaueren Rekonstruktionen ihrer Lebensweisen führt.
Titel: Enamel histomorphometry, growth patterns and developmental trajectories of the first deciduous molar in an Italian early medieval skeletal series
Zusammenfassung: Understanding the growth patterns and developmental trajectories of teeth during early life stages provides valuable insights into the ontogeny of individuals, particularly in archaeological populations where such information is scarce. This study focuses on first deciduous molars, specifically investigating crown formation times and daily secretion rates, through histological analysis. A total of 34 teeth from the Early Medieval necropolises of Casalmoro and Guidizzolo (Mantua, Lombardy, northern Italy) were analysed assessing growth parameters and identifying possible differences between sites and between sexes, which are determined through proteomic analysis. Furthermore, a robust linear regression model relating prism length and secretion time was built to estimate growth rates also in teeth in which the finest incremental markings are not visible. The daily secretion rates (DSR) in inner enamel showed a high homogeneity between dental arches, sexes and the two sites. Values fall within the known range reported in the literature for the same tooth class in archaeological populations. However, a difference in DSR was observed when compared with modern sample published values. Crown formation times and age at crown completion is different between dental arches, with maxillary first molars initiating their matrix apposition earlier than mandibular molars as formerly reported. However, no significant differences were highlighted in association with sex. This study expands our understanding of the growth and development of first deciduous molars in a medieval population, providing valuable insights into growth trajectories specific to the dental arch. These findings highlight the need for extensive investigations using similar methodologies to attain more accurate and comprehensive information about the developmental patterns of first deciduous molars and underscore the potential use of proteomic analysis to explore deciduous teeth microstructure even in archaeological populations.
Autoren: Stefano Magri, O. A. Higgins, F. Lugli, S. Silvestrini, A. Vazzana, L. Bondioli, A. Nava, S. Benazzi
Letzte Aktualisierung: 2024-05-14 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593149
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593149.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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