p Dentes fósseis de um cervo (Rucervus eldii) da assembléia de fósseis da caverna Tam Ham Marklot. Esta espécie de veado ainda é encontrada hoje no sudeste da Ásia, e Laos especificamente. A área que foi amostrada para análises de isótopos de zinco, um longo sulco vertical, pode ser visto no cone do dente central. Crédito:Nicolas Bourgon
p Os estudos paleodietários do registro fóssil são impedidos pela falta de rastreadores confiáveis e inequívocos. Cientistas do MPI for Evolutionary Anthropology, o MPI para Química e a Universidade Johannes Gutenberg (JGU) em Mainz agora testaram um novo método, a análise isotópica de isótopos de zinco do esmalte dentário de mamíferos fósseis, e descobri que é bem adequado para expandir nosso conhecimento sobre as dietas de humanos fósseis e outros mamíferos do Pleistoceno. p As informações sobre o que os ancestrais humanos comiam são baseadas principalmente nas análises de isótopos de carbono e nitrogênio da proteína estrutural do colágeno nos ossos e na dentina. Análise de isótopos de nitrogênio, em particular, ajuda os cientistas a determinar se alimentos de origem animal ou vegetal foram consumidos. Desde o colágeno, como proteínas em geral, não é facilmente conservado, este método não pode ser usado para examinar fósseis de vertebrados com mais de 100, 000 anos. Este período de tempo é frequentemente reduzido a apenas alguns milhares de anos em regiões tropicais áridas ou úmidas, como África e Ásia, que são consideradas regiões-chave para a evolução humana, e são, portanto, de particular interesse para a ciência. Novos métodos - como a análise de isótopos de zinco - estão agora começando a abrir novas perspectivas de pesquisa.
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Isótopos de zinco servem como indicadores para o tipo de alimento consumido
p Os pesquisadores analisaram a proporção de dois isótopos de zinco diferentes no esmalte dentário de mamíferos fósseis, descobertos recentemente em uma caverna no Laos. Esses fósseis datam do final do Pleistoceno, mais precisamente por volta de 13, 500 a 38, 400 anos atrás. Em 2015, na caverna Tam Hay Marklot, no nordeste do Laos, cientistas encontraram fósseis de vários mamíferos, incluindo búfalo de água, rinocerontes, javalis, cervo, ursos, orangotangos e leopardos. "A caverna está localizada em uma região tropical onde materiais orgânicos como o colágeno são geralmente mal preservados. Isso a torna um local ideal para testarmos se podemos determinar as diferenças entre herbívoros e carnívoros usando isótopos de zinco, "diz o líder do estudo Thomas Tütken, professor do Instituto de Geociências do JGU.
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Primeiro estudo com isótopos de zinco em fósseis mostra preservação de assinaturas de alimentos
p O zinco é ingerido com os alimentos e armazenado como um oligoelemento essencial na bioapatita, a fase mineral do esmalte dentário. Assim, o zinco tem uma chance melhor de ser retido por longos períodos de tempo do que o nitrogênio ligado ao colágeno. A proporção relevante é derivada da proporção de zinco 66 para zinco 64:"Com base nesta proporção, podemos dizer quais animais são herbívoros, carnívoros ou onívoros. Isso significa que, entre os fósseis que analisamos, podemos identificar e distinguir claramente entre carnívoros e herbívoros, enquanto se espera que os onívoros estejam entre os dois, "diz Nicolas Bourgon, primeiro autor do estudo do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva e estudante de doutorado no grupo de pesquisa de Tütken. A carne magra contém mais zinco-64 do que os alimentos vegetais. Carnívoros, como o tigre, terá uma proporção menor de zinco-66 para zinco-64, em comparação com os herbívoros, como o búfalo de água.
p A fim de excluir alterações de fontes externas nas amostras, os fósseis também foram examinados pela equipe de Klaus Peter Jochum no Instituto Max Planck de Química. Nenhuma mudança foi encontrada ao comparar a concentração e distribuição de zinco e outros oligoelementos do esmalte de dente fóssil com os de animais modernos usando espectrometria de massa ICP de ablação a laser.
p A entrada da caverna do lado do penhasco da caverna Tam Ham Marklot, localizado na parte nordeste do Laos (província de Hua Pan), oferece uma excelente vista sobre o ambiente subtropical circundante. Crédito:Quentin Boesch
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Horizonte de tempo a ser estendido para mais de 100, Fósseis de 000 anos
p O método do isótopo de zinco foi agora - pela primeira vez - aplicado com sucesso aos fósseis. "As razões de isótopos de zinco no esmalte fóssil da caverna Tam Hay Marklot sugerem um excelente potencial de conservação de longo prazo no esmalte, mesmo em condições tropicais, "resumem os autores. Isótopos de zinco poderiam, portanto, servir como uma nova ferramenta para estudar a dieta de humanos fósseis e outros mamíferos. Isso abriria uma porta para o estudo de períodos pré-históricos e geológicos bem acima de 100, 000 anos atrás. No futuro, os próximos objetivos são aplicar este método para reconstruir o comportamento alimentar humano. Os pesquisadores também querem descobrir o quão longe eles podem voltar no tempo, aplicando seu novo método a fósseis de mamíferos e dinossauros extintos que têm milhões de anos.