Little Foot jest jednym z najstarszych znanych homininów w południowej Afryce. Ten prawie kompletny szkielet, należący do rodzaju Australopithecus, pochodzi sprzed ponad trzech milionów lat. Znaleziono go w 1994 r. W jaskiniach Sterkfontein w pobliżu Johannesburga w Południowej Afryce, które stanowią część „Kolebki ludzkości”.
Wiemy sporo o rodzaju Australopithecus, dzięki setkom pozostałości kopalnych znalezionych w Afryce. Wiemy, że składało się z kilku gatunków, niektóre z nich prawdopodobnie żyły w tym samym czasie, i że gatunki te spożywały dużą różnorodność pokarmu.
Ale niestety, ponieważ skamieliny są często rozdrobnione, nadal nie wiemy dokładnie, jak wyglądał mózg Australopiteka, jak chodził i dlaczego ewoluował w określony sposób.
Teraz połączenie względnie nienaruszonej czaszki Little Foot i zaawansowanej techniki skanowania zwanej mikrotomografią pomogło nam ujawnić niektóre odpowiedzi.
Razem z kolegami wykorzystaliśmy mikrotomografię do wirtualnego zbadania czaszki Małej Stopy. Ta technika polega na użyciu skanera, który pozwala nam uzyskać dostęp do bardzo drobnych szczegółów - kilku mikrometrów na raz. Badaliśmy różne anatomiczne struktury czaszki, a dokładniej odciski mózgu i ucha wewnętrznego.
Następnie porównaliśmy to, co znaleźliśmy, z innymi okazami Australopithecus, a także z kopalnymi szczątkami należącymi do różnych grup: Paranthropus i wczesnego Homo . Są one geologicznie młodsze, co pozwoliło nam śledzić ewolucję.
Mózg i ucho wewnętrzne są również interesującymi interfejsami między kopalnymi homininami a ich środowiskiem fizycznym i społecznym. Dzięki tym badaniom możemy przedstawić i zbadać nowe scenariusze dotyczące życia i ewolucji naszych przodków.
Badanie odcisków mózgu
Mózg nie może skamieniać. Oznacza to, że wszelkie zrozumienie ewolucji mózgu hominina polega na analizie odcisków mózgu, które są zachowane wewnątrz naszych czaszek, znanych również jako endocast.
Endocast może dostarczyć informacji o wielkości, kształcie i organizacji mózgu, a także o układzie naczyniowym, który je karmi. Pomimo obecności niektórych pęknięć i faktu, że niektóre części czaszki są zdeformowane, endokast Little Foot jest stosunkowo kompletny i zachowuje wyraźne odciski mózgu.
Czaszka „Małej stopy” i trójwymiarowy rendering endocastu. (Beaudet i in. 2019 Journal of Human Evolution) Odciski mózgu w płatach czołowych Little Foot są podobne do geologicznie młodszych okazów Australopithecus : wykazują wzór przypominający małpę, który znacznie różni się od żywych ludzi. Tymczasem kora wzrokowa w tylnej części endokastu Little Foot wydaje się bardziej rozwinięta niż u młodszego Australopithecusa i u żywych ludzi, gdzie jest bardziej zmniejszona.
Ta informacja jest krytyczna, ponieważ redukcja kory wzrokowej w mózgu hominina jest związana z rozszerzeniem kory kory ciemieniowej, która bierze udział w kluczowych funkcjach, takich jak pamięć, samoświadomość, orientacja, uwaga lub użycie narzędzi. Może to oznaczać, że funkcje te nie były tak rozwinięte w Little Foot w porównaniu do późniejszych homininów.
Nasza hipoteza jest taka, że zmiany środowiskowe około 2, 8 miliona lat temu mogły doprowadzić do selektywnej presji na mózg Australopithecusa . Nieprzewidywalne środowisko mogło zmienić siedliska i zasoby pokarmowe Australopiteku i musieli się przystosować, aby przetrwać. To wyjaśniałoby różnice mózgowe między Little Foot a młodszym Australopithecus .
Nasze badanie sugeruje również, że układ naczyniowy w endocast Australopithecus był bardziej złożony niż wcześniej sądzono, w szczególności w środkowych naczyniach oponowych. Oznacza to, że Little Foot mógł być stosunkowo blisko nas, jeśli chodzi o mózgowy przepływ krwi.
Ta cecha mogła odegrać kluczową rolę w pojawieniu się dużego mózgu w ludzkiej linii, ponieważ ta część układu naczyniowego jest prawdopodobnie zaangażowana w układ chłodzenia mózgu.
Badanie ucha wewnętrznego
W drugim artykule opisujemy również fascynujące szczegóły dotyczące ucha wewnętrznego Little Foot. W uchu wewnętrznym znajdują się narządy równowagi - układ przedsionkowy z półkolistymi kanałami - i słuch przez ślimak w kształcie ślimaka.
Tradycyjnie ucho wewnętrzne w skamielinach można opisać kształtem kostnego labiryntu osadzonego w kości skroniowej. Nasze analizy mikrotomograficzne pozwoliły nam praktycznie zrekonstruować ucho wewnętrzne Little Foot. Odkryliśmy, że łączy on cechy podobne do człowieka i małpy. Najbardziej przypomina inny okaz Australopithecus znaleziony w jaskini Jacovec w Sterkfontein, który jest w podobnym wieku do Little Foot. Te dwa okazy mogą reprezentować morfologię przodków ucha wewnętrznego Australopithecusa .
Istnieje ścisły związek między układem przedsionkowym a poruszaniem się - sposób, w jaki chodzimy. W Little Foot i innych Australopithecus układ przedsionkowy różni się od ludzi i Paranthropus, ale ma podobieństwa z małpami.
Mogło to być spójne z długą hipotezą, że Australopithecus mógł chodzić na dwóch nogach po ziemi, ale także spędzać trochę czasu na drzewach. Paranthropus również różni się od Homo : były dwunożne jak my, ale prawdopodobnie nie mogły wykonywać określonych czynności, takich jak bieganie.
Dalsze fascynujące spostrzeżenia uzyskaliśmy od ucha wewnętrznego. Należą do nich fakt, że ślimak Małej Stopy, który znajduje się w uchu wewnętrznym, jest podobny do geologicznie młodszych okazów Australopithecus i Paranthropus . Ale różni się znacznie od kopalnych okazów Homo . Narząd ten jest związany z percepcją dźwięku i czynnikami ekologicznymi, takimi jak dieta, siedlisko lub komunikacja.
Nasze odkrycia sugerują, że Mała Stopa mogła oddziaływać z otoczeniem inaczej niż nasi nowi ludzcy przodkowie.
Te badania oferują fascynujące okno na mózg i ucho wewnętrzne Małej Stopy i pomagają nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób mózgi i uszy naszych przodków ewoluowały miliony lat temu.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation.
Amélie Beaudet, doktor habilitowany, University of Witwatersrand
