Gamla verktyg och ben kan avslöja mycket om våra förfäder. Men när det kommer till vad som pågick i deras kroppar – till exempel vad de åt och hur friska de var – kan ingenting riktigt slå en välbevarad tandrad.

Tänder är extremt värdefulla eftersom de utsätts direkt för miljön vi lever i – allt vi konsumerar eller andas kommer direkt i kontakt med dem. Och, viktigast, de är svåra nog att bevara riktigt bra över tid.

Otroligt, samma tandproblem som är vanliga idag, såsom tandsten, bölder, tandköttssjukdomar och håligheter, fanns också med tidigare – och alla ger lite olika insikter om kost och hälsa.

Till exempel, hålrum är extremt vanliga i de flesta områden i världen idag. I förjordbrukssamhällen, 1-5% av tänderna hade vanligtvis en hålighet. Våra förfäder eller släktingar Homo naledi (levande 236, 000-350, 000 år sedan), Paranthropus robustus (1,2-1,8 miljoner år sedan) och Homo erectus (för cirka 2 miljoner år sedan), hade kavitetsfrekvenser på 1,36 %, 2,56 % respektive 4,55 % – vilket visar hur långt tillbaka i tiden tandvärk går.

Höga halter av hålrum tyder i allmänhet på en diet som innehåller höga halter av vissa kolhydrater. Till exempel, Neandertalarna hade en relativt låg andel hålrum – mindre än 1 %. Detta tros bero på en diet som innehåller tuff mat och kött som är föremål som aktivt kan begränsa hålbildning. På den motsatta änden av spektrumet en 14, 000-åriga jägare-samlare från Marocko hade hål i 50% av tänderna. Detta tros bero på stor konsumtion av vilda växter som är rika på fermenterbara kolhydrater.

Slitage på tänderna kan också ge insikt. Det allvarligaste tandslitaget idag orsakas vanligtvis av erosion, med sura livsmedel och drycker de främsta bovarna. Dock, förr var det hårda och hårda livsmedel – såväl som gryn på matvaror – som orsakade mest slitage. Mikroskopiska skillnader på tandytor, som specifika mönster av små repor och gropar, beror på den mat som konsumeras.

Till exempel, en nyligen genomförd studie av sådana mikrokläder visade att Australopithecus afarensis, vår 4m-åriga direkta förfader eller nära släkting, åt nog mest gräs och löv. Under tiden tidiga medlemmar av vårt eget släkte, Homo habilis och Homo erectus, som levde för cirka 2 miljoner år sedan, tycks ha ätit en bredare kost som sannolikt hade inkluderat mer kött.

Flisning orsakad av att konsumera hårda föremål hjälper också till att avgöra vad en art åt. Detta beror på att vissa livsmedel skapar specifika mönster av flisning. Till exempel, vi upptäckte nyligen att Homo naledi hade en ovanligt hög flisningshastighet, på deras bakre tänder i synnerhet. Detta kan betyda att de specialiserat sig på att äta vissa livsmedel som nötter, eller knölar med grus som fastnar på ytan.

Människor har också en tendens att använda sina tänder som verktyg. Detta kan skapa skåror och räfflor som ofta ger insikt i utfört beteende. Även våra fossila släktingar har sådana märken på tänderna. Dessa inkluderar "tandpetarspår" som har hittats i neandertalare och andra närbesläktade fossila arter. Detta är ganska fantastiskt eftersom det visar att så tidiga förfäder var ganska sofistikerade, använda pinnar för att ta bort matbitar från tänderna.

Svår sjukdom

Det yttre lagret av en tand, kallas emalj, förblir praktiskt taget oförändrad under livet. Om en individ är sjuk eller undernärd under de första levnadsåren, bildandet av emalj kommer att störas och därför etsas permanent på alla tand som bildas vid tillfället. På befolkningsnivå dessa defekter, kallas emaljhypoplasi, kan ge insikt i en grupps hälsa. Extremt höga nivåer tyder på långa perioder av svält eller sjukdom.

Defekter är relativt vanliga, även i dag, och är vanligtvis små räfflor eller några spridda gropar. Ibland, sjukdomen är så allvarlig att stora delar av emaljen kan saknas helt. Detta tros vara orsakat av endast de mest allvarliga påfrestningarna under barndomen. Dessa defekter har också ofta specifika egenskaper beroende på orsaken, såsom medfödd syfilis och vissa genetiska tillstånd.

I en färsk tidning, mina kollegor och jag presenterade ett av de tidigaste exemplen på sådana allvarliga defekter. Individen kommer från en romersk massgrav i Gloucester, STORBRITANNIEN, och levde ca 2, 000 år sedan. Med tanke på svårighetsgraden av defekterna och bristen på liknande i tidigare populationer kan det tyda på att det behövdes avsevärd omsorg för att övervinna denna episod. Defekterna på hennes tänder liknar inte de som orsakats av medfödd syfilis eller ett genetiskt tillstånd utan orsakades istället av en okänd störning, sannolikt en sjukdom eller undernäring.

Genom att jämföra placeringen av defekter på de olika tänderna, det är möjligt att ange en exakt ålder vid vilken denna unga flicka skulle ha upplevt sjukdomen. She would have been around the age of one and a half, with the way the enamel sharply returned to normal suggesting she may have quickly recovered. Som sagt, some further pitting defects on later developing teeth suggests she continued to be in poor health. Remarkably she went on to live for 15 years, eventually dying of smallpox.

Remaining puzzles

We can also analyse teeth to look for particular isotopes (atoms with more neutrons in the nucleus), which can reveal more about the type of foods consumed. Tooth shape and material stuck in tartar can also give valuable information. But while teeth can help solve many puzzles, they can throw up questions too. Till exempel, interpreting results can be difficult and often different techniques can result in different conclusions.

One mystery that analysing teeth may help us solve is the fate of Paranthropus robustus – a fossil relative of ours living 1.8-1.2m years ago in South Africa. It had enormous back teeth and likely ate large amounts of tough vegetation. It also had extremely high rates of enamel defects, higher than any group yet studied, and oddly only affecting its back teeth. We don't yet know why these defects occurred, but when we do we will be better placed to understand who they were and what happened to them.

The best way to try and solve these and other mysteries is by studying as many other teeth as possible from a wide range of modern and fossil species. Lyckligtvis, thanks to the availability of fossilised teeth, that might be doable.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.