Los Dientes Ofrecen Pistas Sobre La Evolución De La Dieta Humana

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Los mapas de montañas y valles de dientes fósiles pueden arrojar luz sobre las dietas de los humanos antiguos.

Este artículo de Detrás de las escenas se proporcionó a WordsSideKick.com en colaboración con la National Science Foundation.

El profesor de antropología de la Universidad de Arkansas, Peter Ungar, ha desarrollado muchos talentos durante su distinguida carrera, pasando horas agazapadas en bosques en partes remotas del mundo estudiando monos, utilizando técnicas dentales para crear moldes de dientes y encontrando nuevas formas de utilizar la tecnología moderna para Estudia el desgaste de esos dientes.
A través de todos estos esfuerzos, él está buscando pistas sobre lo que comen los primates de hoy en día, y lo que eso nos dice acerca de lo que realmente comieron nuestros ancestros humanos.
Más recientemente, Ungar y sus colegas, Frederick E. Grine de la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook y Mark F. Teaford de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Md., Informaron sobre un primo humano primitivo que sugiere la forma y estructura de los dientes solos no son suficientes para predecir la dieta de los humanos antiguos.
"Los dientes son perfectos para probar hipótesis dietéticas, porque son los elementos mejor conservados en el registro fósil y son parte del sistema digestivo", dijo Ungar. "Pero hasta ahora, no hemos tenido la tecnología para extraer mucha información de ellos".
Hasta hace poco, los científicos contaban las picaduras y los arañazos en los dientes al observar imágenes de microscopios electrónicos de alta resolución. Pero tales recuentos dependían de la experiencia del observador y, a menudo, resultaban difíciles de reproducir.
"El problema entonces es que tienes que contar y medir esas características a mano, lo que introduce una alta probabilidad de error humano. Es un proceso muy subjetivo, y obtendrás variabilidad entre las mediciones de dos investigadores", Ungar dijo. "Necesitábamos una forma objetiva, automatizada y repetible de cuantificar el desgaste de los dientes".
Ungar desarrolló una forma de usar el software del Sistema de información geográfica para crear un tipo diferente de mapa, usando el software para la topografía dental, para mostrar las montañas y valles formados por los patrones de desgaste en los dientes. Al igual que el SIG se puede usar para medir características topográficas en un paisaje, como pendiente, elevación y aspecto, Ungar descubrió que podía analizar características dentales que son importantes para masticar y procesar alimentos.
Específicamente, los investigadores usaron GIS para calcular los valores de pendiente y angularidad para cada diente; la pendiente se refiere a la inclinación de una cúspide dental, mientras que la angularidad es una medida de la irregularidad general.
En 2003, Ungar pudo aumentar la resolución de sus mediciones utilizando un microscopio confocal de barrido de luz blanca. El instrumento registra de forma automática y objetiva la información sobre la longitud, el ancho y la profundidad de las características específicas. La información detallada y tridimensional permite a los investigadores determinar las características de la superficie, como la aspereza y la direccionalidad del desgaste utilizando análisis fractales tomados de la ingeniería mecánica.
Ungar combina su trabajo de alta tecnología con el trabajo de campo de antropología tradicional. Trabajando con colegas, ha registrado miles de horas en bosques en América Central y del Sur, así como en Indonesia, observando las dietas de diferentes monos y monos.
Los investigadores tranquilizan a los animales y utilizan las mismas técnicas dentales empleadas por los dentistas para hacer coronas para crear moldes de alta resolución de dientes de primates utilizando epoxi. Ungar también ha creado impresiones dentales de algunos de los ancestros fósiles más famosos del mundo, entre ellos AL-288-1, más conocido como "Lucy" y OH-5, el "Hombre Cascanueces".
Este trabajo ha dado como resultado un depósito de cientos de impresiones dentales. Al usar esta biblioteca de dientes, puede comparar lo que comen los primates modernos y los patrones de desgaste en sus dientes con los patrones de desgaste en los dientes fósiles para obtener evidencia directa de qué tipo de alimentos estaban comiendo.
Su trabajo ha encontrado evidencia anatómica para apoyar algunas hipótesis de larga data, y en otros casos ha encontrado evidencia que sugiere que los modelos actuales están equivocados.
"Los modelos están bien por sí mismos, pero tenemos que ir más allá", dijo Ungar. "Necesitamos probar las hipótesis". Con sus técnicas pioneras, ha encontrado la manera de hacerlo.

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Nota del editor: Esta investigación fue apoyada por la National Science Foundation (NSF), la agencia federal encargada de financiar la investigación básica y la educación en todos los campos de la ciencia y la ingeniería. Ver el archivo detrás de las escenas.

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