Mazās pēdas 3000 gadus vecā auss atklāj ape daļu, cilvēka īpatnības

Little Foot ir viens no vecākajiem zināmiem hominīniem Dienvidāfrikā. Šis gandrīz pilnīgs skelets, kas pieder pie ģints Australopithecus, datēts ar vairāk nekā 3 miljoniem gadu. Tas tika atklāts 1994. gadā Dienvidāfrikā pie Johannesburgas esošajiem Sterkfonteina alas, kas ir daļa no „Cilvēces šūpulis”.

Mēs zinām daudz par ģinti Australopithecus, pateicoties simtiem fosilo atlieku, kas atrasti Āfrikā. Mēs zinām, ka tas sastāvēja no vairākām sugām, dažas no tām, iespējams, dzīvoja vienlaicīgi, un ka šīs sugas patērēja lielu pārtikas daudzveidību.

Bet diemžēl, tā kā fosilijas bieži ir sadrumstalotas, mēs vēl nezinām, kas tieši ir Australopithecus ” smadzenes izskatījās kā viņi staigāja, vai kāpēc viņi attīstījās dažos veidos.

Skatiet arī: Jauns arheoloģiskais objekts Austrumu Āfrikas nosaukums „Cilvēces šūpulis”

Tagad mazās pēdas salīdzinoši neskartās galvaskausa un augsto tehnoloģiju skenēšanas tehnika, ko sauc par mikrotomogrāfiju, kombinācija ir palīdzējusi mums atklāt dažas atbildes.

Mani kolēģi un mēs izmantojām mikrotomogrāfiju, lai praktiski izpētītu mazās pēdas galvaskausu. Šī metode balstās uz skenera izmantošanu, kas ļauj piekļūt ļoti sīkām detaļām - dažiem mikrometriem vienlaicīgi. Mēs pētījām dažādas galvaskausa anatomiskās struktūras un jo īpaši smadzeņu nospiedumus un iekšējo ausu.

Tad mēs salīdzinājām to, ko mēs noskaidrojām ar citu Australopithecus eksemplāriem un fosilajiem paliekiem, kas pieder dažādām grupām: Paranthropus un agri Homo. Tie ir ģeoloģiski jaunāki, kas mums ļāva izsekot evolūcijai.

Smadzenes un iekšējā auss ir arī interesantas saskarnes starp fosilajiem hominīniem un to fizisko un sociālo vidi. Izmantojot šos pētījumus, mēs varam prezentēt un izpētīt jaunus scenārijus par mūsu senču dzīvi un attīstību.

Smadzeņu nospiedumu pētīšana

Smadzenes nevar fosilizēties. Tas nozīmē, ka jebkura izpratne par hominīna smadzeņu attīstību balstās uz smadzeņu nospiedumu analīzi, kas saglabājas mūsu galvaskausa iekšpusē, kas pazīstama arī kā endocast.

Endokasts var sniegt informāciju par smadzeņu lielumu, formu un organizāciju, kā arī asinsvadu sistēmu, kas to baro. Neskatoties uz dažu plaisu klātbūtni un to, ka dažas galvaskausa daļas deformējas, Little Foot endokasts ir salīdzinoši pilnīgs un saglabā skaidrus smadzeņu nospiedumus.

Smadzeņu nospiedumi mazās pēdas frontālās daivās ir līdzīgi ģeoloģiski jaunākiem paraugiem Australopithecus: tie attēlo pērtiķiem līdzīgu rakstu, kas būtiski atšķiras no dzīviem cilvēkiem. Tikmēr, redzes garoza mazās pēdas endocastā aizmugurējā daļā, šķiet, ir vairāk paplašināta nekā jaunākā Australopithecus un dzīvos cilvēkos, kur tas ir vairāk samazināts.

Šī informācija ir kritiska, jo vizuālās garozas samazināšana hominīna smadzenēs ir saistīta ar parietālās asociācijas garozas paplašināšanos, kas ir saistīta ar kritiskām funkcijām, piemēram, atmiņu, pašapziņu, orientāciju, uzmanību vai rīku izmantošanu. Tas varētu nozīmēt, ka šīs funkcijas nav tikušas attīstītas Little Foot, salīdzinot ar vēlākiem hominīniem.

Mūsu hipotēze ir tāda, ka apkārtējās vides pārmaiņas pirms apmēram 2,8 miljoniem gadu varēja izraisīt selektīvu spiedienu Australopithecus ” smadzenes. Iespējams, neparedzama vide varēja mainīt biotopus un pārtikas resursus Australopithecus, un viņiem bija jāpielāgojas, lai izdzīvotu. Tas varētu izskaidrot smadzeņu atšķirības starp mazo pēdu un jaunāku Australopithecus.

Un mūsu pētījums arī liecina, ka asinsvadu sistēma endokastā Australopithecus bija sarežģītāka nekā agrāk, jo īpaši vidējos meningālos traukos. Tas nozīmē, ka mazās pēdas varētu būt salīdzinoši tuvu mums attiecībā uz smadzeņu asins plūsmu.

Šai iezīmei varētu būt izšķiroša loma liela smadzeņu rašanos cilvēka ciltsrakstā, jo šī asinsvadu sistēmas daļa, iespējams, ir iesaistīta smadzeņu dzesēšanas sistēmā.

Izpētīt iekšējo ausu

Otrajā rakstā mēs aprakstām arī aizraujošas detaļas par Little Foot iekšējo ausu. Iekšējā auss satur līdzsvara orgānus - vestibulāro sistēmu ar tās pusapaļiem kanāliem - un dzirdi, izmantojot gliemeža formu.

Tradicionāli iekšējo auss fosilajos materiālos var tikt aprakstīts ar kaulu labirinta formu, kas iestrādāta laika kaulā. Mūsu mikrotomogrāfiskās analīzes ļāva mums praktiski atjaunot Little Foot iekšējo ausu. Mēs atklājām, ka tas apvieno cilvēka līdzīgas un pērtiķiem līdzīgas īpašības. Tas ir visvairāk līdzīgs citam Australopithecus paraugs atrodams Jacovec Cavern pie Sterkfontein, kas ir līdzīgā vecumā līdz Little Foot. Šie divi paraugi var pārstāvēt iekšējo auss Austinopithecus morfoloģiju.

Skatiet arī: Viss, ko mēs iemācījāmies vienā gadā par tūkstošiem cilvēku evolūcijas

Pastāv cieša saikne starp vestibulāro sistēmu un kustību - kā mēs staigājam. Mazās pēdās un citās Australopithecus, vestibulārā sistēma atšķiras no cilvēkiem un Paranthropus, bet tam ir līdzības ar pērtiķiem.

Tas varētu būt saskaņā ar senu hipotēzi Australopithecus varēja staigāt uz divām kājām uz zemes, bet arī pavadīja kādu laiku kokos. Paranthropus arī atšķiras no Homo: tie bija līdzīgi kā mums, bet, iespējams, nevarēja iesaistīties konkrētās aktivitātēs, piemēram, darbībā.

No iekšējās auss ieguva vēl vairāk aizraujošu ieskatu. Tie ietver faktu, ka mazās pēdas cochlea, kas atrodama iekšējā ausī, ir līdzīga ģeoloģiski jaunākai Australopithecus īpatņiem un Paranthropus. Bet tas būtiski atšķiras no fosilā Homo īpatņi. Šis orgāns ir saistīts ar skaņas uztveri un ekoloģiskiem faktoriem, piemēram, uzturu, biotopu vai komunikāciju.

Tāpēc mūsu secinājumi liecina, ka Little Foot varētu būt mijiedarbojies ar savu apkārtni atšķirīgi nekā mūsu jaunākie cilvēka senči.

Šis pētījums piedāvā aizraujošu logu mazās pēdas smadzenēs un iekšējā ausī, un palīdz mums labāk saprast, kā mūsu senču smadzenes un ausis attīstījās pirms miljoniem gadu.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Amélie Beaudet sarunā The Conversation. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.