Paleolīta zobārsti izņēma kariesa bojātos audus un plombēja ar asfaltu

Detaļas: Publicēts 25 Jūnijs 2017; Autors Aliens.lv

Vēl tikai pirms dažiem gadiem senākās liecības par invazīvo zobārstniecību – mehānisku, terapeitiska nolūka izmaiņu veikšanu dzīva cilvēka zobu audos – bija attiecināmas uz agro neolītu. 2006.g. žurnāls "Nature" publicēja rakstu par mūsdienu Pakistānā atrodošās Megāras apmetnes senāko iedzīvotāju (7500.–5500.g.pmē.) kapulauka izpētē iegūtiem mutes veselības datiem. Tie liecināja, ka pirmshārapas laika Indas ielejas iedzīvotāju vidū, kuri vieni no pirmajiem reģionā sāka nodarboties ar lauksaimniecību, bija izplatīts ne tikai kariess, bet pastāvēja arī salīdzinoši attīstītas metodes tā radīto komplikāciju sāpju mazināšanai. Kariesa bojāto zobu audu izņemšanai Megārā izmantoja loka urbjus un citus instrumentus. Vienam no attiecīgajā kapulaukā identificētajiem 11 indivīdiem ar dentālas manipulācijas pēdām bija urbti trīs zobi, bet kādam citam megārietim viens zobs ticis ārstēts atkārtoti.

Taču tagad zobārstniecības pirmsākumi atbīdīti vēl senākā pagātnē – vēlajā paleolītā. To apliecina divās atsevišķās Ziemeļitālijas senvietās, Villabrunā un Fredianā atrastie zobi, kuros redzamas mērķtiecīgu mehānisku manipulāciju pēdas. Šie atradumi gan ilustrē cilvēku mutes veselības pasliktināšanos saistībā ar pakāpenisku savvaļas graudaugu iekļaušanu mednieku-vācēju sabiedrību uzturā, gan arī norāda uz vienlaicīgi iesāktiem meklējumiem rast līdzekļus radušās problēmas risināšanā.

Sākumā bija zobu bakstāmie

Daudzu seno cilvēku zobos, gan neandertāliešu, gan paleolītā dzīvojušo mūsdienu tipa Homo sapiens (XX gs. literatūrā bieži dēvētu arī par kromaņjoniešiem) odontoloģiskajā materiālā paleoantropologi atrod raksturīgas interproksimālas rievas, emaljas bojājumus, kurus uzskata par kaula vai koka zobu bakstāmo izmantošanas liecībām. Domā, ka tie lietoti, lai atbrīvotos no ēdiena atliekām, tomēr iespējams, ka zobu bakstīšanai bijusi arī kāda cita funkcija – smaganu iekaisuma mazināšana vai arī plaši izplatīts idiopātisks paradums, kaut kas līdzīgs nagu graušanai vai matu virpināšanai... Lai kāds arī nebūtu zobu bakstīšanas nolūks vai nolūki, senākajā hronoloģiskajā kontekstā tā noteikti nav saistāma ar mēģinājumiem novērst vai mazināt kariesa bojājumus. Kā to var pateikt? Gluži vienkārši līdz pat vēlajam paleolītam kariess, pateicoties daudzveidīgajam, sabalansētajam mednieku-vācēju uzturam ar zemu Ph līmeni, bija ļoti reti sastopama orālā patoloģija. Arheoloģiski pētītajās mednieku-vācēju kopienās kariesa bojāto zobu skaits, kā norādīts izdevumā PNAS 2014.gadā publicētajā rakstā, kurā aplūkota saslimšana ar kariesu un ar cieti bagāto augu izmantošana mūsdienu Marokas teritorijā paleolīta beigu posmā, variē starp 0–14,3%, kamēr zemkopju sabiedrībās šis pats rādītājs ir 2,2–48,1%.

Ogļhidrātu ēnas puse

Kāpēc šāda atšķirība? Kas to noteica? Situācija mutes veselības jomā sāka mainīties apmēram pirms 30 000 gadu, kad arvien vairāk cilvēku, populācijai pieaugot un, atbilstoši, samazinoties pieejamo resursu apjomam, kļuva par daļējiem vietsēžiem un, apstākļu spiesti, lielāku vērību sāka piegriezt citu, gaļas olbaltumvielas papildinošu enerģijas avotu meklējumiem. Viņi atklāja, ka uzturā lieliski noder dažādie pļavu un mežu augos atrodamie ogļhidrāti, tostarp sakneņi un graudzāles, kam iepriekš nebija pievērsta uzmanība. Apmetnēs atrastie graudberži un to virsmas padziļinājumos saglabājušās cietes un graudu paliekas pierāda graudzāļu apstrādi un lietošanu uzturā pirms 30 000 gadiem Itālijas Bilancino II apmetnē, pirms 23 000 gadiem Izraēlas Ohalo II apmetnē un Ķīnas Šizihe apmetnē pie Dzeltenās upes, Krievijas Kosķenki 16 apmetnē (Ugļankā), Čehijas Pavlova VI apmetnē un Austrālijas Kudīspringsas apmetnē.

Tūkstošgadēm ritot, ogļhidrātu daudzums paleolīta cilvēku uzturā pieauga, vienlaikus pieaugot arī kariesa īpatsvaram. Zobu kariess ir infekcioza, bakteriāla saslimšana, kuras viens no galvenajiem riska faktoriem saistīts ar pārtikas sastāvu. Kariesu izraisošo mikrobu, Streptococcus mutans, vairošanos īpaši veicina ogļhidrāti, kuri, fermentējoties, sintezē skābes, kas demineralizē zobu emalju, ļaujot patogēnajām baktērijām iekļūt dziļāk zobā – dentīnā un pulpā. Jau minētajā rakstā par mūsdienu Marokas paleolīta iedzīvotājiem, kurā aplūkota Baložu grotas apmetnes kapulaukā (apbedījumi izdarīti laikā no 15 000 līdz 12 600 gadiem pirms mūsdienām) guldīto mirušo mutes veselība, norādīts, ka kariess tika konstatēts 51,2% saglabājušos zobos.

Gluži tāpat kā zemkopība neradās tukšā vietā – līdz tam, lai no oportūnistiskas vākšanas nonāktu līdz savvaļā iegūto augu sēklu apzinātai saglabāšanai dēstīšanai un šķirņu veidošanai bija vajadzīgi ap 20 000 gadi, arī zobārstniecība veidojās pakāpeniski, no vienkāršākām metodēm pārejot uz sarežģītākām. Šobrīd pats senākais zināmais zobs ar ķirurģisku manipulāciju pēdām pieder Ziemeļitālijā atrastam vēlā paleolīta apbedījumam, kas datēts ar laiku starp 14 160 un 13 820 gadiem pirms mūsdienām.

Villabrunas dzeroklis

Villabrunas grotas (Riparo Villabruna A) apbedījums tika uziets 1988.gadā veicot Sovramontes–Belluno ceļa paplašināšanas darbus Ziemeļitālijā. Mirušais, apmēram 25 gadus jauns vīrietis, bija guldīts seklā, ar oļiem un akmeņiem apkrautā, okera apbērtā kapā, piedevās līdzi dodot somiņu ar 6 priekšmetiem – krama rīkiem, oli, okera un propolisa gabalu. Apbedījums, ar 14C metodi analizējot gan ogli no kapa bedres, gan paša mirušā galvaskausa materiālu, datēts ar laiku starp 14 400 un 13 800 gadiem pirms mūsdienām. Pēc Eiropas paleolīta arheoloģiskās periodizācijas un krama priekšmetu piederības noteiktam stilam, apbedījums atbilst epigravetas kultūrai jeb "industrijai" (~21 000 – 10 000 gadi pirms mūsdienām), kura bija izplatīta mūsdienu Itālijā, Balkānos un citviet Centrāleiropā, sasniedzot Volgu Melnās jūras ziemeļrietumos.

Mirušā skelets, neskaitot kāju kaulus, kas tika sabojāti ar ceļa būves tehniku pirms apbedījums tika pamanīts, bija labi saglabājies. Izpētot skeleta zobus, zinātnieki pievērsa uzmanību labās puses apakšējam 3.dzeroklim (RM3), kurā bija redzamas gan kariesa, gan, domājams, mehāniskas manipulācijas pēdas. Citus zobus, izņemot RM3 pretējo – labās puses augšējo trešo dzerokli, kurā bija neliels bojājums, kariess nebija skāris. Aplūkojot RM3 dobumu ar skenējošo elektronu mikroskopu, pētnieki uz tā sienām ieraudzīja no dabīgā mikronodiluma pēdām atšķirīgas cieta instrumenta izveidotas rievas. Šāda veida un profila rievas pētnieki arheoloģiskajā materiālā jau bija redzējuši, pētot iegriezumus uz kauliem. Mākslīgi radītās rievas atradās tikai kariesa skartajā dobumā – nedz RM3 citās daļās, nedz arī uz citiem zobiem to nebija. Savukārt apstrādātā dobuma malu augšējās daļas nodilums liecināja, ka Villabrunas grotas cilvēks turpinājis dzīvot vēl zināmu laiku pēc manipulāciju veikšanas.

Lai pārbaudītu savu versiju par zoba dobuma daļēju izveidošanu ar krama rīku palīdzību izņemot (nepilnīgi) kariesa bojātos audus, arheologi veica eksperimentu, kurā nesen izrautiem M3 dzerokļiem mēģināja saskrāpēt emalju ar koka, kaula smaiļiem un mikrolītiskiem epigravetes tipa krama asmeņiem. Rievas, kas atbilda Villabrunas grotas cilvēka RM3, uz eksperimentā izmantotajiem zobiem atstāja tikai krama asmeņi. Mehāniskās iedarbības hipotēzes apstiprinājumu deva arī sekojoši eksperimenti ar kariesa skartiem mūsdienu M3.

Apkopojot pētījuma rezultātus, kuri 2015.gadā vairāku autoru koprakstā tika publicēti žurnālā "Nature," secināts, ka ogļhidrātu iekļaušanas uzturā veicinātais kariesa gadījumu skaita pieaugums, apvienojumā ar mikrolītu tehnoloģijas attīstību vēlā paleolīta beigu posmā radīja priekšnoteikumus (nepieciešamību) primitīvu zobārstniecības metožu attīstībai. Nelielie, bet asie un cietie krama griežņi bija piemēroti, lai ar tiem iekļūtu kariesa radītajos zobu dobumos un ar skrāpēšanas un kasīšanas metodi atdalītu demineralizētos, baktēriju inficētos dentālos audus. Urbšana kā zobārstniecības metode sākotnēji netika izmantota – tā parādās tikai neolītā. Šobrīd Villabrunas grotas vīrieša dzeroklis ir senākā zināmā arheoloģiskā liecība par zobārstniecības pirmsākumiem pasaulē.

Toskānas paleolīta zobārsti plombēja ar asfaltu

Nākamais, hronoloģiski nedaudz jaunākais atradums, kas vēstī par seno cilvēku centieniem ar invazīvām metodēm mazināt orālo patoloģiju radītās ciešanas, tāpat kā Villabrunas dzeroklis nāk no Ziemeļitālijas, Toskānas. Par Fredianas grotu (Riparo Fredian) nosauktu nelielu paleolīta/mezolīta cilvēku apmetnes vietu, kas novietota Turrite Secca upes ielejas terasē, uzgāja 1980.gadu sākumā, kad reģionā notika arheoloģiskā apsekošana. Sistemātiski izrakumi, grotu pilnībā izpētot, noritēja laikā no 1987. līdz 1990.gadam.

Stratigrāfiski grotas nogulumos pētnieki izdalīja 8 līmeņus, no kuriem 5 augšējie saturēja cilvēka darbības pēdas. Cilvēka skeleta atliekas, attiecināmas uz 6 indivīdiem, galvenokārt zobus (kuri to cietās emaljas dēļ atšķirībā no kauliem parasti saglabājas vislabāk), uzgāja 5. un 4.līmenī, kas atbilstoši tika datēti ar 13 040 – 12 600 un 11 106 – 10 500 gadiem pirms mūsdienām. Dentālas manipulācijas pēdas tika konstatētas vienam, par Frediana 5 nosauktam indivīdam. Visi no šī cilvēka grotā saglabājušies zobi tika atrasti 5.līmenī, kas hronoloģiski atbilst epigravetes perioda pašām beigām.

Frediana 5 indivīda zobi – 4 augšējie priekšzobi un 2 acu zobi – dzīves laikā bija piederējuši pieaugušam cilvēkam, kurš tos bija pamatīgi lietojis. Nodiluma līmenis tika novērtēts ar 7. un 8.pakāpi, kas nozīmē, ka no zoba kroņa emaljas ir atlikuši vien daži milimetri un ir atsegta pulpa. Abos centrālajos priekšzobos bija izveidoti padziļināti, pulpas telpā ieejoši dobumi (4,85 un 4,25 mm dziļi). Dobumu lejasdaļā – pulpas kanālā – atradās kādas organiskas vielas paliekas. Nesen, izmantojot virkni moderno tehnoloģiju, šie zobi, darbā piedaloties plašai speciālistu komandai, tika detalizēti izpētīti un pētījuma rezultāti 2017.gada maijā publicēti žurnālā "Nature."

Lai noskaidrotu Frediana 5 indivīda priekšzobos esošo dobumu izcelsmi, gan paši dobumi, gan tajos atrastās organisko vielu paliekas tika analizētas, izmantojot mikro datortomogrāfu, skenējošo elektronu mikroskopu, enerģiju izkliedējošo rentgenstaru spektroskopiju, 3D mikroskopu, Furjē-transformējošo infrasarkano spektroskopu, Rāmana mikroskopu, C14 datēšanu un virkni citu metožu.

Iegūtie augstas izšķirtspējas mikroattēli rādīja, ka Frediana 5 indivīda priekšzobu dobumos redzamas līdzīgas kasījumu pēdas, kādas jau iepriekš bija konstatētas Villabrunas dzeroklī. Attiecīgā veida rievas, tāpat kā Villabrunas gadījumā, nebija atrodamas uz citiem zobiem kā arī dobumu augšdaļā tās dzēsa mikronodilums, kas norādīja, ka zobu īpašnieka mūžs turpinājies vēl labu brīdi pēc dobumu izveidošanas. Dobumu neregulārā ģeometrija un rievu virziens neapstiprināja pieņēmumu par urbja izmantošanu to veidošanā – tie gan varēja būt tapuši ar roku cirkulāri grebjot (secīgi griežot no vienas puses uz otru) kādu neliela izmēra cieta materiāla instrumentu, procesā, kas var tikt uzskatīts par soli urbšanas virzienā.

Interesants un unikāls papildu atradums bija priekšzobu dobumu kādreizējā pildījuma paliekas – tās sastāvēja no dabīgā bituma (asfalta tipa) un dažādām smalkām, nelielām šķiedrām. Tā kā bitumens netika atrasts uz citiem zobiem, bet tikai mākslīgi izveidotajos priekšzobu dobumos, tad ir visai mazticami, ka tas tur būtu nonācis nejauši. Kā materiāls bitumens paleolītā bija labi pazīstams. Tas izmantots kā saistviela un blīvējums, taču bitumena lietošana dentālā kontekstā līdz šim nebija zināma. Pētījuma autori hipotētiski pieļauj, ka bitumens dobumos izmantots dēļ tā antiseptiskajām īpašībām un viskozitātes, kas deva iespēju izveidot pulpas kanālu pārsedzošu/noslēdzošu kārtu, kura neļāva mikrobiem piekļūt atsegtajiem, viegli inficējamajiem zoba mīkstajiem audiem. Par augu šķiedru un matu nonākšanu pildījumā autoriem nav konkrēta viedokļa. Viņi pieļauj gan nosacīta "kompozītmateriāla" versiju, gan arī šķiedru nejaušu iekļūšanu bitumena masā. Bitumena izmantošanā Frediana 5 indivīda zobu "aizplombēšanai" pētnieki saskata līdzību ar vēlāk neolītā līdzīgā veidā pielietoto bišu vasku.

Analīžu rezultāti tika izvērtēti, apsverot vairākas dobumu rašanās hipotēzes:
1) pēc indivīda nāves veiktas izmaiņas ķermeni sagatavojot apbedīšanai;
2) ēšanas paradumu ietekme un zobu kā rīku izmantošanas sekas;
3) sociokulturālu nolūku modifikācija;
4) terapeitiska zobārstniecība.

Pirmās 3 hipotēzes, tās kritiski izvērtējot, pētnieki atzina kā neatbilstošas, par ticamāko dobumu rašanās skaidrojumu pieņemot 4 versiju – mērķtiecīgu mehānisku (invazīvu) darbību patoloģiskā procesa novēršanai vai mazināšanai.

Pētījuma noslēgumā raksta autori secina, ka bojāto audu terapeitiska izņemšana Frediana 5 izdobtajiem priekšzobiem rod paralēles apmēram 1000 gadus senākajā Villabrunas dzeroklī, ļaujot izvirzīt domu par epipaleolītā reģionā izveidojušos, pastāvošu un pakāpeniski pilnveidojošos zobārstniecības tradīciju (pastāvēja un tika nodota no paaudzes paaudzē izpratne par terapijas jēgu un tās uzdevumiem kā arī attiecīgo metožu pielietošanas prasmes), kura jau bija nonākusi līdz izpratnei par iztīrītajā zobā izveidojušās dobuma aizdarīšanas – plombēšanas – nepieciešamību. Autori ir pārliecināti, ka, pārskatot iepriekš izrakumos atrasto paleolīta beigu posma zobu materiālu, kā arī pievēršot attiecīgu uzmanību nākotnē gūtajiem atradumiem, varētu atrast vēl citus agrīnus mehāniskas zobu ārstēšanas piemērus.

Avoti:

A. Coppa et. al. Palaeontology: Early Neolithic tradition of dentistry. Nature 440, 755-756 (6 April 2006) | doi:10.1038/440755a.
Gregorio Oxilia et. al. Earliest evidence of dental caries manipulation in the Late Upper Palaeolithic. Nature, Scientific Reports 5, Article number: 12150 (2015), doi:10.1038/srep12150.
Gregorio Oxilia et. al. The dawn of dentistry in the late upper Paleolithic: An early case of pathological intervention at Riparo Fredian. American Journal of Physical Anthropology. 2017 Mar 27. doi: 10.1002/ajpa.23216.
Anna Revedin et. al. Thirty thousand-year-old evidence of plant food processing. PNAS 2010 107 (44) 18815-18819, doi:10.1073/pnas.1006993107.
Louise T. Humphrey et. al. Earliest evidence for caries and exploitation of starchy plant foods in Pleistocene hunter-gatherers from Morocco. PNAS January 21, 2014 vol. 111 no. 3 954-959, doi: 10.1073/pnas.1318176111.
https://en.wikipedia.org/wiki/Mehrgarh
Valters Grīviņš. Lauksaimniecības pirmsākumi Ķīnā meklējami pēdējā apledojuma maksimuma fāzē pirms 23 000 gadu. Aliens.lv, 08.05.2013.
Valters Grīviņš. Senākās zemkopības izcelšanās reģions paplašinās, iekļaujot arī Auglīgā pusmēness austrumu daļu mūsdienu Irānas teritorijā. Aliens.lv, 30.07.2013.