Kostne Księgi #2 – ,,Darowanemu koniowi nie patrzmy w zęby", czyli znaczenie zębów w analizie antropologicznej
Grafika autorstwa Andrew Moore (licencja CC-BY-SA 2.0)
Znaczenie zębów w badaniu materiału szkieletowego
Zęby to najtwardsza struktura naszego organizmu, która pozwala odgryzać kęsy pokarmu i rozdrabniać go, by był łatwiejszy do połknięcia. Ludzki ząb można podzielić na trzy części – koronę, szyję i korzeń. Pierwsza z wymienionych składa się z zębiny pokrytej szkliwem, czyli najtwardszą tkanką naszego organizmu. Jest to struktura, zbudowana praktycznie tylko z substancji nieorganicznej (głównie z hydroksyapatytu. Minerał ten wchodzi też w skład kości). Korzeń stanowi niewidoczną część zęba, wklinowany w kość szczękową lub żuchwę. Pokryty jest cementem. Szyjka stanowi miejsce styku szkliwa korony z cementem korzenia. We wnętrzu tego tworu, znajduje się jama z miazgą, w której biegną naczynia krwionośne, limfatyczne, a także zakończenia nerwowe. To dlatego niekiedy potrzebujemy znieczulenia miejscowego w trakcie wizyty u stomatologa.
Homo sapiens ma uzębienie heterodontyczne (korony określonych rodzajów zębów mają różny kształt w zależności od tego, jakie zadanie mają pełnić np. siekacze odgryzają, a trzonowce rozdrabniają pokarm) i przechodzi podwójną wymianę. W okresie niemowlęcym wyżynają się pierwsze zęby mleczne, których finalnie jest 20. W okresie przedszkolnym i wczesnoszkolnym rozpoczyna się proces wymiany zębów na zęby stałe i człowiek ma ich łącznie 32 (8 siekaczy, 4 kły, 8 przedtrzonowców i 12 trzonowców). Dlatego też na podstawie zębów można oszacować przybliżony wiek osobników będących w progresywnej fazie rozwoju (tu pomocna jest znajomość wieku wyrzynania się określonych zębów). Ciekawostką może być to, że niektórzy mogą mieć mniejszą liczbę zębów np. przez brak trzeciego trzonowca (tzw. zęba mądrości). Potocznie określana “ósemka” jest narządem szczątkowym (takim ewolucyjnym reliktem/artefaktem przypominającym o przodkach. Do narządów szczątkowych zaliczyć można również kość guziczną czy mięśnie małżowiny usznej).
Każdy zgryz jest inny i unikatowy. Dlatego niekiedy wykorzystuje się go do identyfikacji osób – tym zajmuje się odontologia kryminalistyczna. Określone typy zębów mogą różnić się pomiędzy osobnikami swoim kształtem, rozmiarem, osadzeniem z zębodołach itd.
Oprócz funkcji związanej z pobieraniem pokarmu, zębom można przypisać rolę w postrzeganiu innych osób jako atrakcyjnych fizycznie. Bielsze i proste zęby będą bardziej preferowane. Taką osobę będziemy uważać za ładniejszą bądź przystojniejszą. Takie uzębienie może być wyznacznikiem dobrego stanu zdrowia i dobrych genów potencjalnego partnera czy potencjalnej partnerki.
W rekonstrukcji warunków życia dawnych populacji pomocne są zęby. Mogą dać nam odpowiedzi na różne pytania np. rodzaj diety, choroby i zaburzenia rozwojowe czy nawet w niektórych przypadkach wykonywany zawód. Jednak porównywanie zmian w obrębie morfologii koron, korzeni i okolicy przyzębia to nie jedyne narzędzie analiz, którym dysponują naukowcy w swojej pracy. Możliwe jest również wyekstrahowanie kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA) z miazgi zęba do badań genetycznych, a tego typu analizy mogą dostarczyć jeszcze bardziej szczegółowych informacji na temat badanych szczątków, takich jak np. pochodzenie i kierunek migracji danej populacji lub określenie pokrewieństwa pomiędzy poszczególnymi hominidami – między Homo sapiens i Homo neanderthalensis. Jednakże w tym wpisie przytoczymy kilka cech uzębienia uwzględnianych w ekspertyzie materiału szkieletowego.
Hipoplazja szkliwa
Zaobserwować ją można w postaci prążków na szkliwie. Gdy korona zęba jest otoczona przez warstwę szkliwa o równej grubości (ok. 1-2 mm), w niektórych miejscach występują ubytki. W tym obszarze, wytwarza się mniej warstwy szkliwnej, przez co jest ona cieńsza. Ten miejscowy niedobór określa się mianem HIPOPLAZJI SZKLIWA. To zaburzenie w budowie korony zaliczane jest do jednych z wyznaczników stresu fizjologicznego. Jej obecność na zębach wskazywać będzie oddziaływanie presji środowiskowej (niedogodnych warunków bytowych np. problem z dostępnością pokarmu, przebycie niektórych chorób zakaźnych, wirusowych lub bakteryjnych, a także chorób wieku dziecięcego). Są one przejawem niedoborów żywieniowych w czasie, gdy dochodzi do wytwarzania warstwy szkliwnej na zębach mlecznych i stałych. W tym miejscu należy podkreślić niedobór wapnia, fluoru, fosforu i magnezu w diecie, a także witamin A, D i C. Ponadto hipoplazja będzie zaznaczać się również wtedy, gdy dziecko przestaje być karmione mlekiem matki (w literaturze angielskiej to zjawisko określa się jako weaning stress). Kluczowe na jej wykształcenie się będą:
siła i czas oddziaływania stresorów ją powodujących (wspomniane wyżej niedobory żywieniowe),
okres życia, gdy te czynniki oddziałują na organizm człowieka (w czasie trwania odontogenezy, ponieważ szkliwo tworzone jest przez specjalne komórki nazywane ameloblastami, które później zanikają).
W trakcie analizowania materiału szkieletowego, na zębach można zaobserwować kilka rodzajów zaburzeń rozwoju szkliwa takich jak wspomniana już hipoplazja, ale również:
hiperplazja, gdy dochodzi do nadmiernego rozwoju szkliwa,
hipomineralizaca czyli niecałkowita mineralizacja szkliwa.
Próchnica zębów
W jamie ustnej człowieka znajduje się multum różnych bakterii (np. Lactobacillus acidophilus, Streptococcus mutans). W trakcie przeżuwania pokarmu, do dalszej części przewodu pokarmowego nie dostaje się całość tego, co pobieramy. Pozostałości spożywanych posiłków zostają w jamie ustnej (np. pomiędzy zębami) i stanowią idealną pożywkę dla kultur bakterii. Te z kolei korzystają z węglowodanów prostych dla swoich celów, przy okazji intensywnie metabolizują je do kwasów organicznych. Związki powstałe w efekcie aktywności mikrobiomu jamy ustnej przyczyniają się do demineralizacji tkanek zęba i pojawienia się ubytków w jego strukturze, czyli prowadzą do pojawienia się próchnicy.
Zmiany te dobrze zachowują się na materiale szkieletowym pomimo różnych czynników fizycznych i chemicznych oddziałujących na szczątki w ziemi. Co ciekawe częściej obserwuje się ją u kobiet. W trakcie pracy nad materiałem szkieletowym można określić zapadalność na próchnicę w analizowanej populacji przez określenie odsetka osobników, u których odnotowano występowanie ubytków i podzielenie uzyskanej liczby przez całą liczebność badanej populacji. Próchnicę, tak samo jak hipoplazję szkliwa, można zaliczyć do wyznaczników stresu fizjologicznego, gdyż może być wykorzystana jako wyznacznik poziomu warunków higienicznych. Dodatkowo daje możliwość określenia diety (mowa tu oczywiście o diecie zawierającej cukry. Im więcej osobników z próchnicą, tym częściej spożywali oni pokarmy zawierające węglowodany).
Warto podkreślić, że częstość występowania próchnicy zębów zwiększyła się po rewolucji neolitycznej, kiedy to Homo sapiens zmienił tryb życia z koczowniczego na osiadły i zaczął udomawiać faunę i florę. Choć populacje łowiecko-zbierackie również cierpiały na próchnicę zębów, to jednak jej częstość występowania w tych populacjach była znacząco mniejsza. Zwiększenie częstości zapadalności na próchnicę była konsekwencją zmiany diety na taką, która zawiera większe ilości cukru. Zmieniły się także właściwości fizyczne spożywanych pokarmów.
Choroby przyzębia
Do takich chorób zaliczyć można zapalenie dziąseł (będące efektem odkładania się płytki nazębnej) i przyzębia (czyli tkanek, które otaczają i mocują ząb w zębodole). Oprócz płytki nazębnej, przy dziąsłach może gromadzić się także kamień nazębny. Koniec końców wszystkie te czynniki mogą prowadzić do obniżenia linii dziąseł. Również na materiale szkieletowym można obserwować oznaki toczących się zapaleń w obrębie uzębienia. Ów jednostki chorobowe będą wynikiem niewłaściwej higieny jamy ustnej, ale mogą być też efektem zaburzeń związanych z gospodarką cukrów w organizmie (np. cukrzyca) lub problemami z mechaniką zgryzu. Zatem podobnie do próchnicy, choroby przyzębia mogą być wyznacznikiem warunków higienicznych w badanych populacjach.
Źródło:
Banach J. 2005. Podział kliniczny chorób przyzębia, w: Choroby przyzębia. Zapobieganie, diagnostyka i leczenie (red. Z. Jańczuk), Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa
Lorkiewicz W. 2012. Biologia wczesnorolniczych populacji ludzkich grupy Brzesko-kujawskiej kultury lendzielskiej (4600-4000 BC), Wydawnictwo uniwersytetu Łódzkiego, Łódź
Kwiatkowska B. 2017. Wyznaczniki stresu fizjologicznego na materiale szkieletowym, w: Budowa fizyczna człowieka na ziemiach polskich wczoraj i dziś (red.: M. Kopczyński i A. Siniarska) Muzeum Historii Polski, Warszawa, s. 131-146
Magacz M. R., Kędziora K., Drożdż R., Krzyściak W. 2018. Próchnica: historia, mechanizmy powstawania i obrony oraz niefluorkowe metody prewencji, Acta Uroboroi – w kręgu epidemii, s. 27-48
Pluta D., Lebioda A., Jonkisz A., Dobosz T. 2016. Pierwsza udana izolacja i profilowanie DNA z kości techniką nieniszczącą powierzchni kości, Archiwum Medycyny Sądowej i Kryminologii, 66(1): 65-70, DOI: 10.5114/amsik.2016.62335
https://amu.edu.pl/uniwersytet/z-zycia-uniwersytetu/newsy/dr-anna-juras.-na-tropie-kopalnego-dna
