Зубная эмаль научила отличать кости древних хищников от травоядных

Европейские ученые разработали методику, благодаря которой можно очень точно определять диету и различать останки хищных, всеядных и травоядных животных. Для этого нужно замерять соотношение двух изотопов цинка в эмали их зубов. Благодаря этому методу можно будет изучить цепи питания древних животных, которые жили в теплом климате, пишет пресс-служба немецкого Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка (EVA) со ссылкой на статью в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Замеряя доли цинка-66 и цинка-64, можно понять, чем питалось то или иное древнее животное. Соотношения их концентраций сильно различаются для хищников и травоядных, тогда как для всеядных животных они занимают некие промежуточные значения", - объяснил суть работы один из ее авторов, палеонтолог Никалас Бургон.

О том, чем питались млекопитающие и другие многоклеточные живые существа в разные годы жизни, ученые судят по форме зубов и челюстей, а также по изотопному составу эмали и других тканей. В частности, доли изотопов стронция и тяжелого кислорода-18 позволяют определить, где жил человек или животное, а соотношение атомов азота-15 и углерода-13 – то, какой пищей он питался.

Ранее подобные данные помогли ученым выяснить, чем питался знаменитый английский король Ричард III, узнать диету средневековых крестьян, понять, что неандертальцы питались не только мясом, но и растительной пищей, а также раскрыть особенности диеты других древних людей, предков современных панд и некоторых видов динозавров.

Химия диеты

Эти замеры хорошо работают для останков давно умерших людей и древних животных, которые сформировались в относительно прохладном климате. В таком случае внутри них сохраняются обрывки белков и прочих органических молекул, которые и нужны для изотопного анализа. Однако из зубов и костей в современных тропиках все следы органики вымываются очень быстро, что не дает ученым возможности узнать о диете их обладателей, а также о многих других деталях их жизни, если их останки были захоронены более 10 тысяч лет назад.

Бургон и его коллеги под руководством известного палеохимика Томаса Тюткена, профессора Боннского университета (Германия), нашли решение этой проблемы. Они обратили внимание на одну недавно открытую особенность зубной эмали хищных и травоядных животных.

Ученые заметили, что эта ткань содержит в себе вкрапления атомов цинка, изотопный состав которых в зубах людей и животных немного варьировался. Детально изучив эти различия, химики и палеонтологи пришли к выводу, что это было связано с двумя факторами – с той территорией, где родился и жил обладатель эмали в первые годы его жизни, а также c его диетой.

Последнее связано с тем, что растения накапливают в себе больше легких изотопов цинка, чем тяжелых. В результате этого в зубах и костях травоядных соотношение цинка-64 к цинку-66 будет больше, чем в эмали хищников, и наоборот.

Руководствуясь этой идеей, ученые сравнили доли изотопов цинка в зубах современных представителей флоры, а также в эмали клыков, резцов и коренных зубов древних животных, чьи останки археологи нашли в пещере Там Хай Маклот на северо-востоке Лаоса. В прошлом палеонтологи нашли здесь сотни окаменелых останков древней фауны возрастом от 15 до 38 тысяч лет.

Их изучение подтвердило, что изотопы цинка действительно можно использовать для того, чтобы определять пищевые предпочтения животных. Также это указало на то, что соотношение их долей можно применять для того, чтобы выясилять массу древних существ и узнавать некоторые особенности их пищеварения и то, как они добывали свою пищу. Как надеются Бургон, Тюткен и их коллеги, созданная ими методика значительно обогатит наши представления об облике древних экосистем, существовавших в теплом климате или в очень далеком прошлом.