: 14.05.2021
История неандертальцев и сапиенсов, написанная зубным камнем
Хорошо, что древние сапиенсы, как и неандертальцы, не чистили зубы. Зубной камень, сохранившийся в антропологических костных останках, позволил палеогенетикам изучить эволюцию микробного сообщества ротовой полости гомининов и заодно уточнить нашу собственную эволюционную историю
Множество микроскопических обитателей нашего тела – микробиом, играет важнейшую роль в поддержании здоровья человека. Особым разнообразием отличается, в частности, микробное сообщество ротовой полости человека: в нем насчитывают свыше 600 таксономических групп. Среди них есть и не слишком полезные, например, вызывающие такие стоматологические заболевания, как кариес.
Для микрофлоры полости рта характерно образование особых структур – биопленок, представляющих собой хорошо организованные сообщества микробов, прикрепленных к субстрату. В данном случае это, в просторечии, зубной налет и зубной камень. И вот теперь такими прозаическими вещами заинтересовались не только стоматологи, но и палеогенетики. Известно, что зубной камень, обнаруженный на ископаемых зубах, успешно «консервирует» в себе геномы древних бактерий возраста как минимум 50 тыс. лет, и ученые научились расшифровывать это надежное и долговечное «историческое свидетельство».
Международная исследовательская группа под руководством специалистов из Института изучения истории человечества им. Макса Планка (ФРГ) изучили эволюцию микробиома ротовой полости гомининов. Они использовали образцы зубного камня более сотни особей, включая современного человека, людей, которые жили до появления антибиотиков и сельского хозяйства, и неандертальцев, а также шимпанзе, горилл и обезьян-ревунов.
Оказалось, что десять групп бактерий успешно жили в ротовой полости приматов по крайней мере последние 40 млн лет. Известно, что многие из них выполняют важные биологические функции, но огромное количество других даже не имеют видовых названий. Однако именно эти «безымянные» в первую очередь участвуют в образовании зубного налета у современных людей, и их изучение важно для успешного лечения и профилактики стоматологических заболеваний.
Особенно схожими оказались микробиомы ротовой полости древних людей и неандертальцев, живших в Европе ледникового периода: все они имели общие бактериальные штаммы. И это очень красноречивый факт, поскольку такие микроорганизмы обычно приобретаются в раннем детстве от лиц, которые ухаживают за ребенком. Так что эта общность может отражать наличие смешанных семей и общих детей у людей и неандертальцев. Однако уже 14 тыс. лет назад, когда население Европы стало быстро расти, неандертальские штаммы бактерий исчезли из человеческой популяцииНеожиданное открытие принесли и стрептококки, которые производят белки для связывания фермента, необходимого для гидролиза крахмала. Он имелся и у неандертальцев, однако в слюне современного человека его больше, чем у любого другого гоминина.
Сами бактерии используют этот фермент для прикрепления к зубам, что говорит о длинной «совместной» эволюции с человеком. И о том, что крахмалистые продукты стали важной частью человеческого рациона задолго до появления сельского хозяйства, а возможно, и до разделения нашего родословного древа на сапиенсов и неандертальцев 600 тыс. лет назад. Крахмалистые корнеплоды, клубни и семена являются богатыми источниками энергии, и предполагается, что именно благодаря им наши предки обзавелись сложным и таким энергозатратным мозгом.
Резюме: ключи к нашему далекому прошлому можно найти в обычном зубном налете, так как геномы бактерий изменяются намного быстрее, чем млекопитающих, и это делает микробиом чувствительным индикатором эволюционных событий. А длинная история присутствия во рту бактерий, сегодня провоцирующих стоматологические заболевания, говорит в пользу гипотезы, что их патогенность условна и может быть результатом дисбаланса между биопленкой и ее носителем.
Фото: https://commons.wikimedia.org, https://www.flickr.com
: 14.05.2021 
