Eine neue Studie stellt die Aussagekraft von Zahnverschleiß zu Ernährungsgewohnheiten ausgestorbener Arten in Frage: Quarz-Staub hat demnach die Zähne unserer Vorfahren eher abgerieben als, wie bisher angenommen, Pflanzennahrung.
Der Zahnverschleiß mit Mustern winzigster Spuren auf abgenutzten Zahnoberflächen hilft Wissenschaftlern, die Ernährungsweise fossiler Säugetiere, einschließlich unserer menschlichen Vorfahren, besser zu verstehen. Mithilfe der Nanoforschung konnte ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig jetzt einige der Gründe für den Zahnverschleiß aufdecken.
Die Forscher fanden heraus, dass Quarz-Staub hauptverantwortlich für die Abnutzung von Zahnschmelz ist. Hingegen verursachen in pflanzlichen Nahrungsstoffen enthaltene Silica-Phytolithe zwar einen Abrieb am Zahnschmelz, verschleißen dessen Oberfläche aber nur geringfügig. Den neuen Ergebnissen zufolge müssen Wissenschaftler neu überdenken, was Zahnverschleiß tatsächlich über die Ernährungsgewohnheiten von Säugetieren verraten kann.
Weiterhin zeigen die Analysen, dass sich Umweltfaktoren wie Dürren und Staubstürme stark auf die Lebensdauer der Zähne auswirken. Die ostafrikanischen Homininen könnten dabei ganz besonders unter Staubstürmen und Partikeln gelitten haben, die von der Arabischen Halbinsel nach Afrika getragen wurden.
Die Forschungsergebnisse der Leipziger Forscher zeigen: Hauptursache für den physischen Verschleiß der Zähne von Säugetieren sind extrem harte Partikel aus kristallinem Quarz, die in vielen Teilen der Welt im Boden vorkommen. Um dies nachzuweisen, trugen die Forscher einzelne Partikel auf abgeflachte Titaniumstäbe auf und strichen damit über flache Zahnschmelz-Oberflächen, wobei sie die Krafteinwirkung dokumentierten. Quarzpartikel schürften bereits bei extrem geringer Krafteinwirkung Teile des Zahnschmelzes ab, wenn sie in hoher Zahl vorkamen. Bereits durch ein einmaliges Zubeißen können diese Partikel einen Großteil der Zahnoberfläche abschleifen. Im Gegensatz dazu verursachen versteinerte Überreste von Pflanzen, sogenannte Phytolithe, unter denselben Bedingungen zwar winzige Einkerbungen, es wurde jedoch kein Gewebe abgetragen.
Der Leiter der Studie, Peter Lucas von der Kuwait University, erklärt: „Wir sind bei der Verschleißanalyse sehr viel weiter gekommen als frühere Studien, weil wir erkannt haben, dass wir ‚kleiner‘ denken müssen: im Nanomaßstab. Nur dann ist der Unterschied zwischen einem relativ harmlosen Abrieb und den Partikel-Kontakten, bei denen Zahngewebe abgeschürft wird, deutlich erkennbar.“
Weitere Informationen: www.mpg.de/6774916/Quarz_Zahnverschleiss
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