Karies ist nicht nur unter Menschen weit verbreitet. Forscher haben nun gezeigt, dass die kleine Primatenart Microsyops latidens schon vor 54 Millionen Jahren unter dieser bakteriell bedingten Zahnerkrankung zu leiden hatte. Die in den USA entdeckten fossilen Zähne dieses Tieres zeigen die typischen Karies-Zahnlöcher. Ursache dafür war wahrscheinlich eine zuckerreiche Nahrung mit süßen Früchten und Pflanzensäften. Die Analysen geben auch Aufschluss darüber, wie sich die Ernährung dieser Primaten im Laufe der Jahrtausende verändert hat.
Wenn Paläontologen die Ernährung ausgestorbener Tierarten erforschen wollen, analysieren sie oft, wie Kiefer und Zähne der Fossilien geformt sind. Veränderungen in der Ernährung lassen sich damit allerdings nur auf sehr großen Zeitskalen herausfinden, denn bis sich die Gebissform an eine neue Ernährung angepasst hat, dauert es viele Generationen. Kurzfristigere Informationen kann dagegen die Abnutzung der Zähne geben, wobei beispielsweise winzige Kratzer darauf hindeuten, was das Tier zuletzt gefressen hat.
Größte und älteste Sammlung
Die Anthropologen Keegan Selig und Mary Silcox von der University of Toronto Scarborough in Kanada haben nun eine dritte Methode gewählt: Sie analysierten prähistorische Zähne auf Spuren von Karies. „Karies gibt Aufschluss über wichtige Aspekte des Lebens eines Individuums wie Ernährung und Gesundheit, so dass Muster der Karieshäufigkeit in der Vergangenheit möglicherweise Aufschluss über die Ökologie ausgestorbener Tiere geben können“, schreiben sie. „Da ein erhöhter Zuckergehalt in der Nahrung fast sofort Karies verursacht, kann Zahnkaries ebenfalls als Anhaltspunkt für Veränderungen der Ernährung dienen – schneller als die Gebissform und etwas langfristiger als eine Abnutzungsanalyse. Auf diese Weise füllt die Analyse von Zahnkaries eine Lücke in der Zeitskala, die untersucht werden kann.“
Für ihre Studie analysierten Selig und Silcox die Zähne von 1030 Individuen der frühen Primatenart Microsyops latidens, die während des Eozäns vor rund 54 Millionen Jahren in Nordamerika lebte. Die Zähne wurden während eines fast 50 Jahre langen Feldprojekts im südlichen Bighorn Basin im US-Bundesstaat Wyoming gesammelt und stellen die bislang größte und früheste Sammlung dar, die auf Karies untersucht wurde. Die Zähne stammten aus verschiedenen Sedimentschichten und bilden einen Zeitraum von über 500.000 Jahren im frühen Eozän ab.
Mehr Karies als Zeitgenossen
Da die Zähne aufgrund ihres Alters vollständig dunkel verfärbt waren, konnten die Forscher Karies nicht anhand dunkler Stellen identifizieren, wie es bei jüngeren Proben üblich ist. Stattdessen achteten sie unter anderem auf typisch geformte Löcher in den Zähnen, die sie mit Hilfe von Mikro-Computertomographie sichtbar machten. Das Ergebnis: „In unserer Stichprobe von 1030 Individuen haben wir bei 77 dieser Individuen Karies festgestellt, also bei 7,48 Prozent der Stichprobe“, berichten die Forscher.
Im Vergleich zu anderen ausgestorbenen Primaten ist dieser Kariesanteil sehr hoch. „Unsere Ergebnisse stimmen am ehesten mit den Häufigkeiten überein, die bei heutigen wild lebenden Tamarinen beobachtet wurden, von denen bekannt ist, dass sie viel zuckerhaltige Nahrung wie Früchte und Pflanzensäfte verzehren“, so Selig und Silcox. Eine ähnliche Ernährungsform nehmen sie daher auch für M. latidens an. Als die Forscher Zähne aus unterschiedlichen Sedimentschichten, also aus unterschiedlichen Zeiten, verglichen, stellten sie auffällige Veränderungen im Laufe der Zeit fest: Die ältesten und die jüngsten Zähne waren weniger von Karies betroffen als der Rest der Probe. In einer der mittleren Sedimentschichten waren fünf von 29 Individuen von Karies betroffen, also 17,24 Prozent.
Klimaschwankungen als mögliche Ursache
In einer früheren Studie, in der Selig und Silcox die Form der Zähne von M. latidens untersucht hatten, waren sie zu dem Ergebnis gekommen, dass sich die Ernährung der kleinen Primaten im Laufe der Zeit wahrscheinlich kaum verändert hat. Nur für einen kurzen Zwischenzeitraum hatte die Form der Zähne darauf schließen lassen, dass sich die Primaten in dieser Zeit verstärkt von Früchten ernährten. Die aktuelle Studie bestätigt dies nun, indem sie zeigt, dass kurz zuvor die Kariesrate anstieg. Der zeitliche Versatz ist dadurch zu erklären, dass die veränderte Ernährung unmittelbar mehr Karies verursachte, aber erst nach Generationen zu einer angepassten Form der Zähne führte. Die Forscher konnten somit bestätigen, dass Analysen der Karieshäufigkeit andere Methoden ergänzen und verfeinern können.
Eine Ursache für die veränderte Ernährung von M. latidens könnte den Forschern zufolge eine lokale Klimaveränderung gewesen sein. „Microsyops latidens könnte in Zeiten des Klimawandels auf zuckerhaltigere und damit stärker kariesverursachende Nahrungsquellen zurückgegriffen haben, weil der Wettbewerb um begrenzte Nahrungsquellen zunahm oder sich die verfügbaren Nahrungsquellen veränderten“, schreiben sie. Weitere Belege aus der gleichen Zeit könnten helfen, diese These zu untermauern.
Quelle: Keegan Selig und Mary Silcox (University of Toronto Scarborough, Kanada), Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-021-95330-x
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