I ett försök att lösa debatten om ursprunget till tämjandet av hundar, en teknik som använder 3D-skanningar av fossiler hjälper forskare att fastställa skillnaden mellan hundar och vargar.

I den pågående debatten, ett läger tror att hundar tämjdes under den paleolitiska åldern (mer än 17, 000 år sedan), när människor var jägare-samlare. Det andra lägret tror att domesticering inträffade under den neolitiska åldern (17, 000 till 7, 000 år sedan), när människor först etablerade jordbruk och civilisationer.

Abby Grace Drake, en universitetslektor vid institutionen för ekologi och evolutionsbiologi (Cornell University), och hennes kollegor har analyserat 3D-skanningar av forntida fossila hundkäkar för att avgöra om de tillhör hundar eller vargar. Svaret, de hittar, är inte så enkelt.

Forskarna fann att i de tidiga stadierna av domesticering, skallen ändrade form men utvecklingen av underkäken släpade efter och utvecklades inte tillsammans med skallen. Deras studie rapporteras i numret av den 25 augusti av tidskriften Vetenskapliga rapporter .

"Många av de fossila bevisen för datumet för domesticering av hundar är baserade på morfologisk [strukturell] analys av mandibler, sa Drake, tidningens första författare. Robert Losey, en antropolog vid University of Alberta, Kanada, är en senior medförfattare till tidningen. "Vår studie visar att när du mäter moderna hundkäkar och vargunderkäkar med hjälp av 3D-mätningar kan du särskilja dem, och ändå när vi tittade på dessa fossila mandibler, de ser inte ut som hundar eller vargar."

Vargar har ganska raka underkäkar medan hundkäken är krökta, strukturella egenskaper som blir uppenbara i en 3D-skanning. I ett principbevis, när man analyserar 3D-strukturerna hos underkäken hos moderna hundar, Drake och kollegor klassificerade korrekt 99,5 procent av proverna som hund eller varg.

Dock, 3D-analys av fossila poster från fyra antika platser, två från Ryssland och två från Alaska, fann att de flesta av dessa fossila mandibler inte kunde klassificeras som vare sig hund eller varg, även om drag i hundskallar från samma platser samt andra data visade att proverna var hundrester.

Andra bevis visade också att dessa hunddjur var domesticerade:kvarlevorna hittades i mänskliga bostäder, kvar på båda de ryska platserna avslöjade slaktmärken, indikerar att de var uppätna, och isotopanalys av hund- och mänskliga kvarlevor från en av platserna - Ust'-Polui, i det ryska Arktis - visade hunddjur och människor båda åt fisk, och människor matade sina hunddjur.

Eftersom underkäken inte verkar utvecklas lika snabbt som skallen, resultaten visar att de inte är tillförlitliga för att identifiera tidiga hundfossiler, sa Drake.

Fyra av 26 fossila mandibler från Ust'-Polui, som ockuperades från 250 f.Kr. till 150 f.Kr., identifierades som hundar, medan tre av underkäkarna från platsen identifierades som vargar.

På en annan plats, Ivolgin, i södra Ryssland, ockuperade mellan 300 f.Kr. och 200 f.Kr., ingen av de 20 mandiblerna identifierades som hundar, även om 8 identifierades som vargar. Alla skallar som finns på dessa platser, 12 från Ivolgin och fem från Ust'-Polui, var tydligt identifierade som hundar.

Canid fossiler av vargar och hundar från Alaskan platser från 1600 CE användes som kontroller och för att jämföra genetiska tester mot strukturella 3-D data.

En uppsats 2015 av Drake och Michael Coquerelle, en antropolog vid University Rey Juan Carlos i Alcorcon, Spanien, och en medförfattare på den aktuella tidningen, använde 3D-tekniken för att motbevisa påståendet att det fanns hundar 30, 000 år sedan. Det påståendet var baserat på linjära tjockleksmått på skallar. Linjära mätningar är felaktiga eftersom hund- och vargskalstorlekarna överlappar varandra, sa Drake. Å andra sidan, 3D-analys av skallar använder landmärken över skallen för att identifiera skillnader mellan hundar och vargar i nosvinkeln, eller nos, och i vinklingen av ögonens banor.

"De tidigaste hundarna jag har sett i min analys är från 7, 000 till 9, 000 år sedan, " sa Drake.