viernes, 20 de febrero de 2015

Nuevo estudio sobre la duración del desarrollo dental en los homínidos tempranos

Fig 1.  Multiscale synchrotron imaging of a fossil Homo juvenile individual.
Imagen por sincrotón de un fósil de Homo juvenil.
Izquiera: DNH 67, M1 izquierdo inferior.
Centro: DNH 71, I1 derecho superior.
Derecha. DNH 70, M1 izquierdo superior.
Una idéntica anomalía en el desarrollo, confirmó que los dos molares pertenecieron al mismo individuo. No fue posible determinar su edad en el momento de la muerte, debido a la pérdida postmortem del cuello del incisivo y de la dentina de todos los dientes.
La microestructura dental es una herramienta importante para el estudio del crecimiento y el desarrollo ya que puede precisar la edad a la muerte de un menor. El registro fósil proporciona escasa evidencia para evaluar la velocidad y duración del desarrollo neurológico o esquelético más allá de la información registrada en los dientes. La formación del esmalte y la dentina se efectúa mediante incrementos de largo y corto período que representan la posición del frente de la formación y de los productos diarios de las células secretoras, respectivamente y esta información puede utilizarse para determinar el tiempo de formación de las coronas dentales, la velocidad y duración del desarrollo de las raíces, y la edad de las denticiones.
  • En la dentina se pueden distinguir líneas o estrías de crecimiento:
    • La líneas de von Ebner, que representan el límite entre las distintas fases de actividad y reposo en la dentinogénesis, mostrando una frecuencia de 24 horas.´
    • Líneas de Andersen, de periodo largo.
    • En las raíces, se forman las bandas perirradiculares, estructuras incrementales que reflejan la actividad rítmica del metabolismo y la actividad fisiológica.
  • En el esmalte.
    • Las estriaciones transversales y laminaciones son equivalentes a las líneas de von Ebner de la dentina.
    • Líneas de Retzius. Cada estría representa un periodo de crecimiento de 7-8 días.
    • En las coronas, pueden distinguirse las perikymata, líneas de crecimiento incrementales que aparecen en la superficie del esmalte como una serie de ranuras. Cada perikyma se forma en uos 8-10 días.
La periodicidad en las líneas de periodo largo del esmalte y la dentina es consistente dentro de un solo diente y en todos los dientes que pertenecen a la misma persona, aunque esto puede variar dentro de un taxón.

El estudio de Bromage y Dean (1985) sugirió que la duración del desarrollo dental de los homínidos tempranos era más parecida a la de los simios.

Table 1.  Hominin material included in this study.
Material incluido en este estudio
Tanya M. Smith, Paul Tafforeau, Adeline Le Cabec, Anne Bonnin, Alexandra Houssaye, Joane Pouech, Jacopo Moggi-Cecchi, Fredrick Manthi, Carol Ward, Masrour Makaremi y Colin G. Menter han utilizado imágenes de sincrotrón no destructivo para caracterizar el desarrollo incremental, la erupción molar, y la edad al morir en más de veinte homínidos tempranos de Kanapoi y del Sur de África.
  • Los homínidos tempranos del Plioceno y el Pleistoceno, muestran una variación notable.
  • En los australopitecinos, las periodicidades de las líneas de período largo son de 6-12 días (posiblemente 5-13 días), y no apoyan la hipótesis de que los australopitecinos tuviesen valores medios más bajos que los Homo existentes o fósiles.
  • Los tiempos de formación de los incisivos de los homínidos son más cortos que los de los chimpancés y más similares a los de los seres humanos existentes y los gorilas. 
    • En A. africanus y P. robustus son más cortos que en los humanos existentes y los chimpancés.
  • El tiempo de formación del P3 maxilar de A. africanus y P. robustus supera los valores medios para los seres humanos extintos de Sudáfrica y los chimpancés. Igualmente, el del mandibular de A. africanus.
  • Los tiempos de formación de las coronas de los postcaninos de los australopitecinos y los primeros Homo caen por debajo o en el límite inferior de los valores de los humanos existentes. Las denticiones de Paranthropus robustus tienen los tiempos de formación más cortos.
  • Los espesores del esmalte en las cúspides varían notablemente entre los homínidos del Plioceno y los del Pleistoceno y van desde un esmalte delgado en Australopithecus anamensis a otro extremadamente grueso P. robustus. Estas diferencias son compensadas en parte por una tasa diara de secreción más alta en las especies con esmalte grueso.
  • Las nuevas edades cronológicas para SK 62 y STW 151 son varios meses más jovenes que las estimaciones anteriores, mientras que Sts 24 es más de un año mayor.
  • Ninguno de los individuos estudiados parece haber muerto durante la emergencia de M1 (erupción alveolar), que marca la edad al destete. Los resultados sugieren que la erupción de M1 en A. anamensis y / o A. africanus puede haber sido un poco más temprana que en P. robustus.
    • Facetas marcadas de desgaste son evidentes en la M1 mandibular de un A. anamensis de 3,6-4,2 años de edad (KNM-PK 34,725) y un A. africanus de 3,4 años (MLD 11/30). En Sts 24, A. africanus de 4,4 años, se observan facetas de desgaste más sutiles, lo que implica que la variación en la erupción de M1 en A. africanus es comparable a la de los chimpancés, en los que afloran entre ~ 2,1 a 4,5 años.
    • La edad de M1 para P. robustus es de
      • 3,1 años para SK 62, en quien aún no habían estallado sus M1, aunque el I1 mandibular derecho estaba en erupción.
      • 4,8 años para DNH 107, que parecía estar a punto de oclusión completa (con facetas leves).
      • 5,4-5,5 años para DNH 108, con facetas marcadas.
    • STW 151, sorprendentemente, parece estar más avanzado en el desarrollo con 4,8 años de edad, que DNH 107.
Los estándares humanos existentes sobrestiman la edad de los homínidos anteriores a Homo sapiens y no deben ser aplicados a otros taxones fósiles.

Edad a la muerte de algunos ejemplares estudiados.