Το ιστορικό καταγεγραμμένο στα δόντια σας

Γεωλόγοι και οδοντίατροι δημιουργούν βάση δεδομένων δοντιών για να βοηθήσουν τα λείψανα ταυτότητας αγνοουμένων μελών μιας οικογένειας.

Κάτω, χάρτης του πόσο βαρύ οξυγόνο υπάρχει στα τοπικά υπόγεια ύδατα. Από: Bowen Lab.

Περισσότεροι από 80.000 Αμερικανοί στρατιώτες εξακολουθούν να αγνοούνται από προηγούμενους πολέμους, οι περισσότεροι από τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Όταν εντοπίζονται υπολείμματα, η αποσύνθεση συχνά καθιστά δύσκολη την ταυτοποίηση — αλλά όχι αδύνατη.

Ακόμη και χωρίς όνομα, δακτυλικά αποτυπώματα ή χαρακτηριστικά προσώπου , η ιστορία μας αφήνει ανεξίτηλα σημάδια πάνω μας, κλειδωμένα στα άτομα των πιο σκληρών δομών του σώματός μας: το σμάλτο των δοντιών μας . Οι ανεπαίσθητες διαφορές στη χημεία των δοντιών θα μπορούσαν να βοηθήσουν στον προσδιορισμό της ταυτότητας των πεσόντων στρατιωτών και άλλων ανθρώπινων υπολειμμάτων —αν μπορούμε να μάθουμε να διαβάζουμε αυτήν την ιστορία.

Τώρα, μια συνεργασία μεταξύ γεωγράφων και οδοντιάτρων ερευνητών στοχεύει να βρει τρόπους να χαρτογραφήσει τα λείψανα ενός ατόμου στην περιοχή όπου μεγάλωσε, με βάση τις μικρές διαφορές στο σμάλτο των δοντιών που καθορίζονται από τη σύνθεση του τοπικού νερού της βρύσης.

Ενώ ο άμεσος στόχος των ερευνητών είναι να βοηθήσει στον εντοπισμό πεσόντων στρατιωτών, το έργο έχει τη δυνατότητα να ενισχύσει το πεδίο της εγκληματολογικής έρευνας στο σύνολό του, σύμφωνα με τον Gabe Bowen, καθηγητή γεωλογίας και γεωφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα και επικεφαλής του Project FIND. -ΕΜ.

«Ο απώτερος στόχος είναι να παραχθεί ένας πόρος που θα είναι πολύ χρήσιμος», είπε ο Bowen. «Ψυχρά κρούσματα, διασχίσεις συνόρων, ανθρωπιστικές κρίσεις – κάθε κατάσταση όπου καταλήγουμε σε άτομα άγνωστης ταυτότητας». (Διαβάστε για το έργο του Bowen το 2019 κατά τη διάρκεια μιας 10ήμερης ατομικής πτήσης cross-country, συλλογής δειγμάτων νερού για ανάλυση ισοτόπων, εδώ .)

Τα νερά του σπιτιού

Το σχήμα αναγνώρισης των ερευνητών εξαρτάται από τις ισοτοπικές διαφορές στα άτομα οξυγόνου του σμάλτου των δοντιών.

Περισσότερο από το 99% των ατόμων οξυγόνου στον κόσμο - και στα δόντια μας - περιέχουν ακριβώς οκτώ πρωτόνια, οκτώ νετρόνια και οκτώ ηλεκτρόνια. Αλλά μια μικρή μειοψηφία ατόμων οξυγόνου έχει δύο επιπλέον νετρόνια, καθιστώντας τα ελαφρώς βαρύτερα. Αυτές οι διαφορετικές ποικιλίες οξυγόνου ονομάζονται ισότοπα.

Η ποσότητα βαρέος οξυγόνου στο σμάλτο των δοντιών είναι διαφορετική από άτομο σε άτομο, ανάλογα με το πόσο βαρύ οξυγόνο υπήρχε στο περιβάλλον τους όταν σχηματίστηκαν τα δόντια τους.

«Το μεγαλύτερο μέρος του οξυγόνου στο σμάλτο των δοντιών μας εισέρχεται στο σώμα μας μέσω του νερού που πίνουμε και της τροφής που τρώμε», είπε ο Bowen. «Στο βαθμό που αυτά είναι τοπικά, από εκεί έρχεται το σήμα». Μετά τις μορφές του σμάλτου, αυτές οι διαφορές στη συγκεκριμένη τοποθεσία είναι μόνιμες.

Σημαντικά, η ποσότητα βαρέος οξυγόνου στα υπόγεια ύδατα αλλάζει μεταξύ περιοχών της χώρας με προβλέψιμο τρόπο. Όταν ένα σύννεφο ανεβαίνει από τον ωκεανό και κινείται πάνω από τη γη, τα μόρια νερού που περιέχουν βαρύ οξυγόνο είναι ελαφρώς πιο πιθανό να πέσουν ως βροχή.

Αυτό σημαίνει ότι η ακτή του Κόλπου, που βρίσκεται ακριβώς δίπλα στον ωκεανό, έχει το πιο βαρύ οξυγόνο στο νερό της. Τα Βραχώδη Όρη έχουν τα λιγότερα.Όταν τα σύννεφα φτάσουν στα βουνά, έχουν ήδη ρίξει μεγάλο μέρος του βαρέως οξυγόνου τους.

Η ερευνητική ομάδα επιβεβαίωσε αυτά τα γενικά πρότυπα δοκιμάζοντας αυστηρά τα υπόγεια ύδατα στις ΗΠΑ για βαρύ οξυγόνο.

Ο Ben Rivera, τεχνικός στο Bowen Lab, προετοιμάζει έναν φρονιμίτη για ανάλυση. Από: Bowen Lab

Ο μοριακός κώδικας

Το επόμενο βήμα; Δόντια, και πολλά από αυτά.

Για να ταιριάξουν τα δόντια κάποιου με το μέρος όπου μεγάλωσαν, οι ερευνητές συγκεντρώνουν μια βάση δεδομένων με δόντια που δωρίστηκαν από εθελοντές σε εθνικό επίπεδο και συγκρίνουν τη σύνθεση του σμάλτου τους με δεδομένα για τα υπόγεια ύδατα. Χρησιμοποιούν φρονιμίτες, οι οποίοι αφαιρούνται συνήθως στη σύγχρονη οδοντιατρική φροντίδα.

«Νομίζω ότι είναι όμορφο που στη φυσική εξέλιξη της θεραπείας των ανθρώπων, θα αφαιρούσαμε αυτά τα δόντια ούτως ή άλλως», δήλωσε ο Michael Bingham, συντονιστής κλινικής έρευνας στη Σχολή Οδοντιατρικής στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα. «Μπορούμε να πάρουμε κάτι που, θεωρητικά, θα απορριφθεί και να το χρησιμοποιήσουμε για να κάνουμε αυτό το όμορφο έργο της επανένωσης των οικογενειών με τα λείψανα των μελών της υπηρεσίας τους».

Ενώ οι ερευνητές χρειάζονται περισσότερους δότες δοντιών για να αποκτήσουν έναν ολοκληρωμένο χάρτη, τα αποτελέσματά τους μέχρι στιγμής είναι πολλά υποσχόμενα. Σύμφωνα με τον Bowen, οι διαφορές στην ποσότητα βαρέος οξυγόνου στο σμάλτο των δοντιών συνδέονται πολύ έντονα με τις διαφορές στο πόσιμο νερό. Αυτή η ισχυρή συσχέτιση αυξάνει την πιθανότητα να είναι σε θέση να χαρτογραφήσει ένα σύνολο λειψάνων σε μια συγκεκριμένη περιοχή της χώρας.

Το επίπεδο του ενθουσιασμού του κοινού 

«Ήταν ωραίο να βλέπεις το κύμα υποστήριξης από τους ασθενείς», είπε ο Bingham. "Οποιοσδήποτε συνομιλείτε λέει: «Είμαι πραγματικά ενθουσιασμένος που θα είμαι μέρος του έργου. Πώς μπορώ να βοηθήσω»;

Ενώ μένει να γίνει πολλή δουλειά, ο Bowen ελπίζει ότι το έργο θα κάνει πραγματική διαφορά στην εγκληματολογική ανάλυση, θεωρώντας το ως έναν τρόπο να χρησιμοποιήσει άμεσα τον ενθουσιασμό του για τη γεωχημεία.

«Τα ισότοπα είναι συναρπαστικά», είπε ο Bowen. «Συνδέουν όλα αυτά τα περιβαλλοντικά, ανθρώπινα και οικολογικά συστήματα που μας περιβάλλουν και αλλάζουν συνεχώς. Και αυτό είναι ένα πολύ πραγματικό και εφαρμοσμένο πρόβλημα με το οποίο νομίζω ότι πολλοί άνθρωποι μπορούν να συνδεθούν. Είναι ένας τρόπος αξιοποίησης ορισμένων από πιο απόκρυφο έργο και φέρνοντάς το σε ένα πλαίσιο όπου μπορεί να κάνει τη διαφορά στις ζωές των ανθρώπων».

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη Sophia Friesen, Πανεπιστήμιο της Γιούτα

περισσότερα,

https://attheu.utah.edu/facultystaff/the-history-recorded-in-your-teeth/

https://phys.org/news/2024-09-geologists-dentists-tooth-database-id.html#google_vignette