Более 600 различных видов микроорганизмов обитают в различных средах внутри вашего рта - от языка до десен и биопленки зубного налета на зубах. "Мы не оцениваем, насколько сложной на самом деле является наша полость рта", - говорит Кристина Уориннер, доцент антропологии Гарвардского университета. "Но это удивительная экосистема".
Зубной налет, который затвердевает в зубной камень, или камень, особенно важен для здоровья наших зубов. К счастью для археологов, это единственная часть вашего тела, которая окаменевает еще при жизни, говорит Уорнер. Благодаря этому она может дать возможность заглянуть в наше прошлое. "Он образуется, как кольца дерева", - говорит она, создавая постоянную запись о бактериях, которые жили в вашем рту, а также о некоторых воздействиях окружающей среды (у художников, например, "мы иногда находим пигменты, которые они использовали").
В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые изучили эволюцию микробиома полости рта у людей, неандертальцев и нескольких видов приматов. Группа ученых проанализировала более 100 образцов зубного камня - липкой, твердой пленки, которая образуется на деснах - от современных пациентов-стоматологов до 100 000-летних неандертальцев, чтобы лучше понять состав и эволюцию микробиома полости рта человека.
Команда исследовала образцы современных людей и археологические останки людей из различных мест в Европе и Африке возрастом более 20 000 лет, а также 17 неандертальцев и образцы диких шимпанзе, горилл и обезьян-ревунов разных видов и мест обитания. Используя образцы кальцификатов размером с кунжутное семечко, исследователи извлекли и проанализировали их ДНК, чтобы определить конкретные виды микроорганизмов, участвующих в образовании кальцификатов.
Исследователи обнаружили, что одна группа микробов, в частности, подгруппа стрептококков - рода, который сегодня часто встречается в ротовой полости человека, - практически отсутствовала у шимпанзе, но присутствовала у людей и неандертальцев, что свидетельствует о заметном изменении в рационе питания. Чтобы помочь себе выжить и размножиться, эти бактерии похищают фермент из слюны человека, который мы используем для переваривания крахмала. Затем микробы используют этот фермент для переваривания и использования крахмала в качестве топлива. Присутствие этих стрептококков является показателем того, что крахмалистые продукты, такие как корни и клубни, вероятно, употреблялись в пищу теми людьми и неандертальцами.
"Мы смогли показать, что эти бактерии получили широкое распространение не у людей после появления сельского хозяйства, чего можно было бы ожидать в связи с увеличением потребления крахмала, а были характерны для всех людей, даже для людей ледникового периода, а также были обнаружены у неандертальцев", - говорит Уориннер.
Это говорит о том, что крахмал - не новый компонент человеческого рациона, а очень древний - и "дает нам некоторые подсказки относительно того, какими могли быть источники пищи, которые позволили нам вырастить большой мозг, что в конечном итоге привело к появлению нашего вида".
"Это исследование пополняет наши знания о том, как работает микробиом полости рта" и как микробиом современного человека сопоставляется с микробиомом других приматов и более ранних гоминин, - написала в электронном письме в Popular Science Энн Стоун, антропологический генетик из Университета штата Аризона, не принимавшая участия в исследовании.
Исследователи также обнаружили 10 видов бактерий, которые коэволюционировали с людьми, шимпанзе, гориллами, обезьянами-ревунами и неандертальцами в течение длительного времени (потенциально до 40 миллионов лет), что позволяет предположить, что эти виды особенно важны для микробиома полости рта. Но, несмотря на эту важность, отмечают исследователи, они были недостаточно изучены; у некоторых из них даже нет названий. "Хотя в микробиологии полости рта такое внимание уделяется организмам, вызывающим заболевания, мы не изучали те, которые на самом деле, вероятно, наиболее важны для нашего здоровья", - говорит Уориннер.
"Я думаю, что это действительно захватывающая возможность в микробиологии понять, что представляют собой эти бактерии и что они делают, и почему они, похоже, сохранились в нашей полости рта на протяжении более 40 миллионов лет эволюции", - говорит Уорнер. "Они могут стать ключом к пониманию здоровья полости рта и зубов".