Johns Hopkinsi teadlased leidsid, et inimpopulatsioonide lõualuude struktuuri mõjutab aja jooksul kasutamine, mitte ainult geneetika. Teadlaste sõnul võib neid leide kasutada iidse elanikkonna toitumise ennustamiseks, isegi kui fossiilsete andmete põhjal on vähe tõendeid. See võib hõlbustada ka fossiilide vahelise geneetilise seose kindlakstegemist.
Nende tulemused avaldati veebis 23. juunil ajakirjas American Journal of Physical Anthropology.
"Meie uuringu eesmärk oli välja selgitada, kui suur osa alalõualuu kujust on plastiline, reageerib keskkonnamõjudele, nagu toitumine, ja kui suur osa on geneetiline. Sellele küsimusele vastamiseks kasutasime kahest erinevast piirkonnast pärit arheoloogilisi lõualuu," selgitab Johns Hopkinsi funktsionaalse anatoomia ja evolutsiooni keskuse magistrant ja artikli juhtiv autor Megan Holmes. "Enne kui saame teha järeldusi selle kohta, mis kuju on luu ütleb meile, näiteks millises keskkonnas isik elas, kellega see on seotud või mida ta sõi, peame mõistma, mis selle kuju loob. Idee, et funktsioon mõjutab lõualuude kuju, sobib suurepäraselt arheoloogilistele andmetele populatsiooni toitumise avastamisel ja on väga kasulik ka fossiilide rekonstrueerimisel – leidmaks, millised fossiilid on millega seotud ja kuidas.
Rühm otsustas uurida Arikara ja Point Hope'i Ameerika indiaanlaste populatsioone, kuna nad olid teistest rühmadest geneetiliselt eraldatud ja toitusid erinev alt. Nad uurisid luid piirkondadest, mis pärinevad 1600. ja 1700. aastatest – aegadest, mille dieedid on teada muudest andmetest. Alaska Point Hope'i elanikkond sõi "rasket" dieeti, mis sisaldas sitke kuivatatud liha. Nad kasutasid oma hambaid ka mitmesuguste toiduga mitteseotud ülesannete jaoks, näiteks naha eemaldamiseks. Ameerika Ühendriikidest Dakota piirkonnast pärit arikarad sõid pehmemat dieeti, mis koosnes põlluharimisest, millele lisandus kerge jaht.
Teadlased mõõtsid täpselt 63 Point Hope'i populatsiooni liikme ja 42 Arikara isendi lõualuud, kasutades röntgenpüstoli ja nihikuid ning kasutasid neid mõõtmisi kogu lõualuu proportsioonide ekstrapoleerimiseks.. "Lõualuud olid lastel sarnased enne, kui nad olid piisav alt vanad, et närima hakata, kuid erinevad täiskasvanueas, mis tähendab, et see lahknevus on tõenäoliselt nende toitumise ja lõualuu kasutamise funktsionaalne tulemus, mitte geneetika," ütleb Holmes.
Lõualuude muutusi selgitati inseneritööst pärit teooria abil, mis seob luu geomeetria otseselt sellele kasutamise ajal avaldatava pingega. Meeskond suutis uurida lõualuude väga spetsiifilisi osi ja seostada need konkreetsete toitumisharjumustega. Näiteks Point Hope’i populatsioonis leidsid nad ümmargused laiad lõualuud – see on tingitud sellest, et kõvema dieedi närimiseks tuli rohkem jõudu avaldada. Arikara seevastu ei näidanud seda laienemist, mille põhjuseks olid pehmema dieedi kergem närimisvajadus.
"Geneetika loob luu plaani, kuid paljud asjad mõjutavad luu ehitust," ütleb Holmes. "Mehaaniline surve lihaspingest ja igapäevastest tegevustest tingitud pinge võib muuta luu pinda ja sisemist struktuuri. Teades, kui palju leiame alalõualuu kuju seost toitumisega ja kui palju on see geneetiliselt seotud mujal leitud fossiilidega, võib tõesti aidake meil sugupuud analüüsida."
Seda uuringut rahastas Johns Hopkinsi funktsionaalse anatoomia ja evolutsiooni keskus.
Christopher B. Ruff, Ph. D., samuti Johns Hopkinsi ülikooli meditsiinikooli funktsionaalse anatoomia ja evolutsiooni keskusest, oli teaduskonna nõustaja ja uuringu kaasautor.
