В лапах древнего дантиста: как наши предки сверлили зубы

Задолго до того, как люди изобрели письменность и колесо, они научились сверлить больные зубы, выяснил обозреватель BBC Earth.

Представьте себе, что во всем мире не найти ни зубных щеток, ни ополаскивателей для рта, ни зубной нити. У каждого во рту было бы полным-полно больных зубов, и в каждом городе процветал бизнес богатеньких стоматологов.

Самые древние из найденных в Африке останков доисторических людей вроде бы подтверждают это представление.

В 1921 году шахтеры, работавшие на территории современной Замбии в городе Кабве, который тогда назывался Брокен-Хилл, обнаружили череп, судя по всему, принадлежавший первобытному человеку.

• Тайна взрывающихся зубов
• "Стоматолог стер мне память"
• Полезна ли палеолитическая диета?

У него был покатый лоб, гигантские надбровные дуги и кариес в десяти зубах. Может быть, покойный обладатель этого черепа из числа наших прародителей Homo heidelbergensis (гейдельбергский человек) и умер-то как раз оттого, что не ухаживал как следует за своим ртом?

Ан нет! Оказывается, череп, найденный в Брокен-Хилл, - это непонятная аномалия, которой до сих пор толком не придумано никакого объяснения.

У большинства людей, чьи ископаемые останки обнаружены, во рту нет ни единого зуба, пораженного кариесом.

Как ни странно, в течение миллионов лет доисторической эпохи нашим предкам удавалось в целом поддерживать здоровье полости рта на должном уровне, несмотря на то, что из средств гигиены у них имелись разве что простейшие зубочистки.

На самом деле кариес стал распространенной проблемой совсем недавно - около 10 тысяч лет назад, на заре неолита, когда наши предки занялись сельским хозяйством.

Image copyrightiStock

Image captionСама мысль о бормашине до сих пор приводит в ужас многих из нас

А вскоре после этого сформировалась и относительно развитая стоматология. В течение последнего десятилетия археологи нашли подтверждение тому, что в различных культурах по всему миру умели выскабливать, вычищать и даже сверлить и пломбировать больные зубы, удаляя разложившиеся ткани.

Иными словами, получается, что умение сверлить зубы появилось на несколько тысяч лет раньше письменности, цивилизации и даже колеса.

В доземледельческих общинах кариес тоже встречался, но очень редко. "Распространенность кариеса среди охотников и собирателей составляла примерно 1-5%, а среди народов, использовавших смешанные стратегии добывания пищи, - около 6-8%", - рассказывает сотрудница Нью-Йоркского университета (США) Алехандра Ортис.

"Это резко контрастирует с показателями, наблюдаемыми в земледельческих общинах, - там они варьируются от 10% до 80-85%", - подчеркивает она.

Углеводы, в общем-то, вредны для зубов

По словам сотрудника Австралийского национального университета Марка Оксенхэма, рост распространенности кариеса впервые был зафиксирован в 1970-х годах, и довольно быстро археологи пришли к выводу о том, что это явление объясняется переходом людей на богатую углеродами пищу в результате развития сельского хозяйства.

"По-моему, осознание - или, по крайней мере, маркетинговая пропаганда - того факта, что сахар вреден для зубов, тоже относится именно к этому времени", - говорит ученый.

"Многие археологи сделали логичный, на первый взгляд, вывод о том, что и углеводы в целом для зубов отнюдь не полезны", отмечает Оксенхэм.

Это предположение не лишено смысла. Некоторые бактерии, обитающие во рту, такие как Streptococcus mutans, перерабатывают углеводы в кислоты, разрушающие зубную эмаль, - а во рту древних фермеров таких бактерий, должно быть, имелось предостаточно.

Однако Оксенхэм и некоторые другие ученые полагают, что одними лишь изменениями в рационе объяснить такой повсеместный рост распространенности кариеса невозможно.

Image copyrightThinkstock

Image captionЖить без стоматологии было бы очень... больно

"В таких регионах, как Азия, где основной сельскохозяйственной культурой является рис, данные об изменениях в здоровье зубов и о развитии сельского хозяйства очень запутанны", - рассказывает Оксенхэм.

"Объяснить изменения в распространенности стоматологических заболеваний в Азии с помощью модели, основанной только лишь на режиме питания, никак не получается", - признается он.

Вполне возможно, что ухудшение состояния зубов связано с другим изменением, вызванным развитием сельского хозяйства, - а именно с ростом населения.

Земледельцы обычно вели оседлый образ жизни - в отличие от своих предшественников, охотников и собирателей - и могли рассчитывать на более предсказуемые источники продовольствия, чем их предки.

В древних земледельческих общинах состояние зубов у женщин было хуже, чем у мужчин

Оба фактора способствовали увеличению рождаемости. Это, в свою очередь, отрицательно сказалось на здоровье полости рта у женщин - к примеру, известно, что происходящие во время беременности гормональные сдвиги в организме сопряжены с повышенным риском воспаления десен.

Кроме того, они вызывают изменение водородного показателя кислотности (рН) слюны, ограничивая ее способность нейтрализовывать кислоты, разрушающие зубы.

"Я по-прежнему считаю, что воздействие произошедших в эпоху неолита перемен на здоровье женщин в целом до сих пор недооценивается”, - убежден Джеймс Уотсон, сотрудник Музея штата Аризона (США), изучавший эту взаимосвязь на примере Северной и Южной Америки.

Image copyrightGroman 123 CC by 2.0

Image captionДальнейшее развитие сельского хозяйства привело к неожиданному росту распространенности кариеса

По словам Оксенхэма, существует целый ряд свидетельств в пользу того, что в древних земледельческих общинах состояние зубов у женщин было хуже, чем у мужчин.

"Мы исследовали древнеазиатские общины и обнаружили взаимосвязь между ростом рождаемости и существенным ухудшением здоровья полости рта у женщин", - сообщил он.

Так или иначе, ясно: в доисторических обществах люди не стали терпеть эту боль - они начали искать способы ее облегчить (и тут их можно понять!). Так была изобретена стоматология.

Помогали ли древние стоматологи облегчить зубную боль - вопрос спорный

На данный момент самые ранние возможные свидетельства развития терапевтической стоматологии, которыми мы располагаем, относятся к периоду, непосредственно предшествовавшему началу развития сельского хозяйства, когда будущие земледельческие общины уже начинали употреблять в пищу разнообразные зерновые и продукты с высоким содержанием крахмала, богатые углеродами - еще до того, как стали сами выращивать эти культуры.

В прошлом году сотрудник Болонского университета (Италия) Стефано Бенацци вместе со своими коллегами тщательно изучил череп взрослого мужчины, жившего 14 тысяч лет назад. Череп был найден при раскопках в Италии в конце 1980-х годов.

Ученые обнаружили признаки того, что жевательная поверхность одного пораженного кариесом зуба была вычищена и выскоблена специальным инструментом - возможно, в попытке удалить разложившиеся ткани.

Под микроскопом видно, что царапины на зубе, по-видимому, были оставлены миниатюрным кремниевым лезвием – микролитом. Для того времени эта технология была относительно новой.

Image copyrightM Romandini

Image captionЛечение с помощью таких инструментов, вероятно, было очень болезненным

Группа ученых даже провела серию экспериментов с зубами современных людей и инструментами, аналогичными микролиту, чтобы подтвердить гипотезу о том, что следы на зубах были оставлены именно этими тонкими инструментами.

А вот помогали ли древние стоматологи облегчить зубную боль - вопрос спорный.

Так, у нашего итальянца, жившего 14 тысяч лет назад, врачеватель смог удалить только часть разложившихся тканей.

Более эффективные методы лечения появились лишь спустя несколько тысяч лет с изобретением более совершенной технологии - первой бормашины.

Где она была изобретена - точно не известно, но некоторые ученые полагают, что ее начали использовать на территории современного Пакистана где-то 7500-9000 лет назад.

Там, на неолитическом кладбище, ученые нашли подтверждения того факта, что процедуре сверления зубов подвергалось как минимум девять человек.

У всех из них на жевательной поверхности коренных зубов обнаружились ровные отверстия диаметром 1-3 миллиметра. У одного человека было просверлено аж три зуба.

Image copyrightStefano Benazzi

Image captionЭтот человек 14 тысяч лет назад явно посещал первобытного дантиста

Под микроскопом ученые разглядели на внутренних стенках некоторых отверстий концентрические бороздки - это говорит о том, что зубы были не просто тщательно выскоблены, но именно просверлены.

Может показаться невероятным, что в такие древние времена людям удалось создать бормашину из самых примитивных материалов, но эта технология и в самом деле существует.

На то, чтобы просверлить такие отверстия, которые мы видим в зубах людей, живших 9 тысяч лет назад, уходило меньше минуты

Некоторые коренные народы и по сей день проделывают отверстия в предметах с помощью так называемой смычковой дрели.

Этот инструмент состоит из нескольких деревянных палочек, заостренного камня и мотка веревки. Веревку привязывают к обоим концам гибкой палки, так что получается некое подобие небольшого лука.

Затем веревку туго обматывают вокруг второй палки, расположенной перпендикулярно к "луку".

За счет простого перемещения лука назад и вперед вторая палка вращается, как дрель, а если приделать на конце заостренный камень, она сможет просверливать твердые материалы.

Чтобы понять, могла ли смычковая дрель с каменным наконечником применяться в стоматологии, группа ученых, работавших в Пакистане, соорудила подобный инструмент и предприняла попытку просверлить эмаль человеческого зуба.

Возможно, доисторические зубные врачи даже применяли местное обезболивание

Результаты оказались поразительными: на то, чтобы просверлить такие отверстия, которые мы видим в зубах людей, живших 9 тысяч лет назад, ушло меньше минуты.

Конечно, неизбежно находятся люди, которые сомневаются в том, что в таких древних обществах уже было все необходимое для сверления зубов.

"Ученые до сих пор спорят о том, использовались ли в эпоху позднего верхнего палеолита смычковые дрели, или же отверстия были выбиты [выдолблены или выскоблены]", - рассказывает Бенацци.

Помочь убедить скептиков могли бы новые подтверждения наличия подобной стоматологической практики в древних земледельческих общинах.

В прошлом году Ортис с коллегами нашли именно такие подтверждения, и уже не в Пакистане, а на другом конце земного шара - в перуанских общинах, существовавших до колонизации Латинской Америки испанцами.

Image copyrightMartinonTorres

Image captionВ доземледельческих общинах кариес у людей встречался редко

Ученые исследовали останки двух человек, живших примерно 550-650 лет назад. В зубах у обоих обнаружились такие же крошечные круглые отверстия, что и в 9000-летних зубах, найденных в Пакистане.

"Мне кажется, для сверления использовалось два инструмента: вращающаяся дрель, а затем какой-то микроскопический инструмент для выскабливания", - считает Ортис.

Более того, по ее словам, появляются свидетельства в пользу применения процедуры сверления и в другой перуанской культуре - ичма, существовавшей более тысячи лет назад.

Возможно, в этой культуре древние зубные врачи даже применяли во время операции местное обезболивание, например, с помощью листьев коки.

"Они обычно используются в качестве анальгетика, поэтому вполне вероятно, что листья коки (либо другое лекарственное растение) применялись в целях анестезии, - рассказывает Ортис. - Особенно если учесть, что до завоевания Латинской Америки испанцами местное население очень хорошо разбиралось в традиционной медицине".

Сверление прекрасно подходит для удаления разложившихся тканей, но стоматологу необходим еще один навык - пломбирование зуба после лечения.

Как это ни удивительно, существуют подтверждения, что и зубные пломбы появились еще в древности.

В 2012 году сотрудник Международного центра теоретической физики в Триесте (Италия) Клаудио Тунис вместе со своими коллегами проводил испытания новой суперсовременной технологии построения трехмерных изображений.

Image copyrightClaudio Tuniz

Image captionЭтой человеческой челюсти 6500 лет

Одним из объектов исследования была человеческая челюсть, возраст которой составлял 6 500 лет. Она была найдена около 100 лет назад в пещере у деревни Лока на территории современной Словении.

Ученые заметили, что к одному из зубов прилеплено нечто необычное. Оказалось, что это кусочек пчелиного воска, такой же древний, как и сам зуб. Им было заделано отверстие в зубной эмали.

Воск оказался вполне подходящим материалом для пломбирования зубов: в нагретом состоянии он мягкий и податливый, но при температуре человеческого тела застывает. Кроме того, он обладает антибактериальными и противовоспалительными свойствами.

"По-видимому, в клыке нашего человека из Локи стоит самая древняя из обнаруженных на данный момент зубных пломб", - считает Тунис.

"Недавно со мной связывались из Книги рекордов Гиннесса, поскольку наша находка оказалась древнее всех зафиксированных у них. Сейчас рассматривается вопрос о том, считать ли ее новым рекордом", - рассказывает он.

Сотрудники Национального исторического музея в Триесте, где хранится этот экспонат, уже убеждены в его исторической значимости.

"До 2012 года эта челюстная кость хранилась в небольшом уголке, но теперь она стала звездой нашего музея. Ей отведено отдельное помещение, в котором также представлены наглядные материалы с результатами наших исследований", - рассказывает Тунис.

Этот экспонат, по словам ученого, уже обрел большую популярность у школьников.

Немудрено: ведь несмотря на стремительный технический прогресс в области стоматологии, сама мысль о бормашине до сих пор наводит ужас на многих из нас.

А теперь попробуйте представить себе, что вам будут сверлить зубы инструментами эпохи неолита. Сразу становится ясно, насколько отважнее нас были наши предки.

Им не понаслышке было известно, как страшно очутиться в лапах стоматолога!