Tandsteen verraadt leefgewoonten neanderthalers

Een team van Australische en Britse wetenschappers heeft DNA uit het tandsteen van neanderthalers gehaald. Dat DNA vertelt veel over de leefgewoonten en gezondheid van deze oermensen. Wat aten ze, welke bacteriën leefden er in hun mond en welke ziekteverwekkers kwamen er voor?

9 maart 2017

Tandsteen vinden wij vooral vies. We halen het weg door onze tanden te poetsen of we laten het verwijderen bij de tandarts. Maar oermensen poetsten hun tanden niet, en dus is er al snel een flinke laag tandsteen aanwezig in hun gebit. En dat tandsteen blijkt een bron van informatie voor archeologen: het bevat DNA-sporen van alle organismen die gedurende het leven de mond gepasseerd zijn. Bovendien maakt ieder mens tandsteen aan, vanaf een leeftijd van ongeveer achttien jaar tot aan het overlijden.

DNA uit tandsteen

“Het is lastig om van oude skeletten DNA te verkrijgen”, legt archeoloog Kirsten Ziesemer (Universiteit Leiden) uit. Zij doet zelf onderzoek naar DNA uit tandsteen bij individuen uit de Caraïben die leefden voor de komst van de Europeanen in 1492.

“Je kunt DNA uit botten halen, maar dat is eigenlijk altijd veel te weinig. Een aantal jaar geleden is ontdekt dat in tandsteen veel bruikbaar DNA zit. In het laboratorium voegen we chemicaliën toe die het tandsteen zacht maken. Met andere chemicaliën kunnen we vervolgens het DNA eruit trekken.”

Oud DNA

Om de volgorde van basenparen te bepalen, moet je het DNA sequencen. “Standaard sequencing-methoden plakken ‘vlaggetjes’ op bepaalde DNA-stukken, bijvoorbeeld DNA-stukken specifiek voor bacteriën. Dit werkt niet bij oud DNA. Doordat oud DNA vaak heel kort is, krijg je geen goed beeld van wat er allemaal in het tandsteen zit”, vertelt Ziesemer. In het neanderthaleronderzoek is daarom gebruikgemaakt van een meer precieze, maar ook duurdere methode: shotgun sequencing. Die methode plakt ‘vlaggetjes’ op ieder stukje DNA en geeft zo wel een reëel beeld.

Vleesrijk versus vegetarisch

Een team van Australische en Britse wetenschappers onderzocht het DNA uit tandsteen van drie neanderthalers. Twee skeletten waren afkomstig uit de El Sidrón-grotten in Spanje, het andere skelet uit de grotten van Spy in België. De skeletten waren tussen de 42.000 en 50.000 jaar oud.

De onderzoekers zagen een groot verschil in het dieet van de individuen uit Spanje en België. In het tandsteen van het skelet uit de grotten van Spy vonden zij voornamelijk DNA van wolharige neushoorns, wilde schapen en wilde paddenstoelen terug. In het tandsteen van de Spaanse neanderthalers troffen zij met name DNA van noten, mos, paddenstoelen en boomschors aan. Een vleesrijk versus een vegetarisch dieet dus. Dat doet vermoeden dat verschillende groepen neanderthalers er ook verschillende leefgewoonten op na hielden.

Reconstructie van een neanderthaler in een Spaans museum.
Wikimedia Commons, Tiia Monto via CC BY-SA 3.0

Ook de verzameling van bacteriën in de mond (het orale microbioom) lijkt afhankelijk te zijn van de consumptie van vlees. De samenstelling van mondbacteriën van de Spaanse neanderthalers komt overeen met die van chimpansees en verzamelaars die aan het eind van de steentijd in Afrika leefden. De samenstelling van mondbacteriën van de Belgische neanderthaler doet meer denken aan die van Europese jager-verzamelaars.

Medicinale planten

Bij één van de skeletten uit de El Sidrón-grotten was een abces zichtbaar op de kaak. De wetenschappers hebben gekeken of er sporen van ziekte waren terug te vinden in het DNA uit tandsteen. Zij vonden inderdaad bacteriën die betrokken zijn bij tandvleesontsteking. Daarnaast ontdekten zij in het tandsteen ook sporen van een darmparasiet die zorgt voor acute diarree. Deze neanderthaler was dus behoorlijk ziek.

Bovenkaak van de zieke neanderthaler uit de Spaanse El Sidrón grotten.
Paleoanthropology Group MNCN-CSIC

De zieke neanderthaler had populier gegeten en er werden sporen gevonden van de antibacteriële schimmel Penicillium. Populier bevat de stof salicylzuur, een pijnstiller die nu nog gebruikt wordt als actief ingrediënt in bijvoorbeeld aspirine. De onderzoekers vermoeden dat deze neanderthaler zichzelf antibacteriële en pijnstillende ‘medicijnen’ heeft toegediend. Dat zou kunnen betekenen dat neanderthalers kennis hadden van medicinale planten, iets wat in strijd is met het vrij primitieve beeld dat nog steeds van deze oermens bestaat.

Dezelfde levensstijl

Ziesemer is onder de indruk van het onderzoek. “De informatie uit dit onderzoek komt van drie individuen. Dat lijkt heel weinig, maar is voor ons echt heel veel. Van één individu is zoveel data afkomstig. Het is meer dan genoeg om iets te leren over het dieet en bijvoorbeeld ziektes bij neanderthalers.”

“De resultaten gaan heel diep in op de individuen”, gaat ze verder. “Het geeft dus vooral aan hoe het orale microbioom deze persoon heeft beïnvloed. Op basis daarvan kun je wel hypotheses opstellen over verschillende groepen neanderthalers. Want je gaat er vanuit dat individuen die op dezelfde plaats gevonden zijn, ook ongeveer dezelfde levensstijl hadden.”

Bronnen:

Laura Weyrich e.a. Neanderthal behaviour, diet, and disease inferred from ancient DNA in dental calculus Nature, 8 maart 2017 (online), doi:10.1038/nature21674

Reageer