Новий метод датування, заснований на ізотопах цинку, допомагає реконструювати раціон кількох видів викопних хребетних

Оновлено 18 лютого 2020 року

ізотопу цинку

Інформація про те, що їли наші предки, базується насамперед на аналізі ізотопів вуглецю та азоту кісткового колагену та дентину. Наприклад, Зокрема, аналіз ізотопу азоту, допомагає вченим визначити, вживаною їжею була тваринна чи рослинна. Однак, оскільки колаген, як і білки в цілому, з часом нелегко зберегти, цей метод не може бути використаний для дослідження скам'янілостей хребетних, старших приблизно 100 000 років.

CSIC реконструює зростання неандертальців у дитини з Ель-Сідрона

Цей часовий проміжок часто навіть скорочується до декількох тисяч років у посушливих або вологих тропічних регіонах, таких як Африка та Азія, які вважаються ключовими регіонами для еволюції людини. і тому представляють особливий інтерес для науки. Однак нові методи, такі як аналіз ізотопу цинку, щойно повідомляються Інститут еволюційної антропології Макса Планка зараз вони починають відкривати нові перспективи досліджень. Результати статті під назвою «Реконструкція раціону копалин хребетних» опубліковані цього тижня в PNAS.

Ізотопи цинку: показники типу споживаної їжі

Таким чином, дослідники проаналізували співвідношення двох різних ізотопів цинку в зубній емалі викопних ссавців, нещодавно виявлених у печері в Лаосі. Ці скам'янілості, знайдені в 2015 році в печері Там Хей Марклот, серед яких залишки водяних буйволів, носорогів, кабанів, оленів, ведмедів, орангутагів та леопардів, Пізній плейстоцен, точніше, приблизно від 13 500 до 38 400 років тому. "Печера розташована в тропічному регіоні, де органічні матеріали, такі як колаген, як правило, дуже погано зберігаються", - говорить він. Томас Тюткен, з Інститут геологічних наук Університету Йоганнеса Гутенберга в Майнці та керівник дослідження. "Це робить це ідеальним місцем для нас, щоб перевірити, чи зможемо ми визначити відмінності між травоїдними та хижими тваринами, використовуючи ізотопи цинку", - додає він.

"Виходячи з частки цинку 66 і цинку 64, ми можемо знати, чи були тварини рослиноїдними чи хижими тваринами"

Цинк потрапляє з їжею і зберігається як важливий мікроелемент у біоапатиті, тобто мінеральній фазі зубної емалі, тому він має більшу здатність зберігатись довше, ніж азот, зв’язаний з колагеном, а залишки викопних речовин.

Відповідне співвідношення для дослідження між ізотопами цього елемента випливає із пропорції цинку 66 та цинку 64, присутнього у зразках: "на основі цієї пропорції ми можемо визначити, які тварини є травоїдними, хижими чи всеїдними", коментує він Ніколас Бургон, з Інститут еволюційної антропології Макса Планка та провідним автором дослідження. Це означає, що серед скам’янілих копалин, які ми аналізуємо, ми можемо чітко ідентифікувати та розрізнити м’ясоїдних та травоїдних, тоді як всеїдні, як очікується, будуть середніми. "Таким чином, нежирне м’ясо містить більше цинку 64, ніж рослинна їжа, тому м’ясоїдні тварини, такі як тигр, матиме вищий коефіцієнт цинку-64 порівняно з рослиноїдними тваринами, такими як буйволи.

Повертаючись у минуле на 100 000 років

Метод ізотопу цинку щойно вперше успішно застосовано до скам’янілостей. "Співвідношення ізотопу цинку в емалі скам’янілостей печери Там Хей Маркло свідчить про чудовий довгостроковий потенціал збереження емалі навіть у тропічних умовах", - резюмують автори.

CSIC реконструює зростання неандертальців у дитини з Ель-Сідрона

Ізотопи цинку можуть служити новим інструментом для вивчення раціону копалин людей та інших ссавців. Це відкриє нові двері для вивчення доісторичних та геологічних періодів понад 100 000 років тому.. У майбутньому наступною метою буде застосування цього методу для реконструкції дієтичної поведінки людини, але дослідники також хочуть з’ясувати, наскільки далі вони можуть повернутися у минуле, застосовуючи свій новий метод до скам’янілих вимерлих ссавців та динозаврів, які є мільйони років.