Little Foots 3.000-årige øre afslører del ape, del human specie

Little Foot er en af ​​de ældste kendte homininer i det sydlige Afrika. Dette næsten fuldstændige skelet, der tilhører slægten Australopithecus, stammer fra mere end 3 millioner år. Det blev fundet i 1994 i Sterkfontein Caves nær Johannesburg i Sydafrika, som er en del af "menneskehedens vugge".

Vi ved ganske meget om slægten Australopithecus, takket være hundredvis af fossile rester fundet i Afrika. Vi ved, at det bestod af flere arter, hvoraf nogle måske levede samtidig, og at disse arter indtog en høj mangfoldighed af mad.

Men desværre, fordi fossilerne ofte er fragmenterede, ved vi stadig ikke præcis hvad Australopithecus’ hjernen lignede, hvordan de gik, eller hvorfor de udviklede sig på visse måder.

Se også: Ny arkeologiske site Rivals East Africa for "Cradle of Humanity" Titel

Nu har en kombination af Little Foots relativt intakte kraniet og en højteknologisk scanningsteknik kaldet mikrotomografi hjulpet os med at afsløre nogle af svarene.

Mine kolleger og jeg brugte mikrotomografi til næsten at undersøge Little Foots kraniet. Denne teknik er baseret på brugen af ​​en scanner, der giver os adgang til meget fine detaljer - nogle få mikrometer ad gangen. Vi undersøgte forskellige anatomiske strukturer af kraniet og mere specifikt hjernens imprints og det indre øre.

Vi sammenlignede derefter hvad vi fandt for andre Australopithecus prøver og til fossile rester tilhørende forskellige grupper: Paranthropus og tidligt Homo. Disse er geologisk yngre, hvilket tillod os at følge udviklingen.

Hjernen og det indre øre er også interessante grænseflader mellem fossile homininer og deres fysiske og sociale miljø. Gennem disse studier kan vi præsentere og udforske nye scenarier om, hvordan vores forfædre levede og udviklede sig.

Studerer Brain Imprints

Hjernen kan ikke fossilisere. Det betyder, at enhver forståelse af hominin hjerne evolution er afhængig af at analysere de imprints af hjernen, der bevares på indersiden af ​​vores kranier, også kendt som endocast.

Endocasten kan levere information om hjernens størrelse, form og organisation, såvel som det vaskulære system, der føder det. På trods af forekomsten af ​​nogle revner og det faktum, at nogle dele af kraniet deformeres, er den lille fods endokast forholdsvis fuldstændig og bevarer klare imprint af hjernen.

Imprints af hjernen i Little Foots frontallober ligner de geologisk yngre eksemplarer af Australopithecus: De viser et apeagtigt mønster, der adskiller sig væsentligt fra levende mennesker. Den visuelle cortex i ryggen regionen Little Foot endocast, i mellemtiden, synes at være mere udvidet end i yngre Australopithecus og i levende mennesker, hvor det er mere reduceret.

Disse oplysninger er kritiske, fordi reduktionen af ​​den visuelle cortex i hominin hjernen er relateret til udvidelsen af ​​parietal association cortex, som er involveret i kritiske funktioner som hukommelse, selvbevidsthed, orientering, opmærksomhed eller brug af værktøj. Dette kunne betyde, at disse funktioner ikke var som udviklet i Little Foot i forhold til senere homininer.

Vores hypotese er, at miljøændringer omkring 2,8 millioner år siden kan have ført til selektivt pres på Australopithecus’ hjerne. Et uforudsigeligt miljø kunne have ændret levesteder og fødevareressourcer Australopithecus, og de måtte tilpasse sig for at overleve. Dette ville forklare cerebrale forskelle mellem Little Foot og yngre Australopithecus.

Og vores undersøgelse antyder også, at det vaskulære system i endokastet af Australopithecus var mere kompleks end tidligere antaget, især i de mellemliggende meningeal fartøjer. Det betyder, at Little Foot måske har været relativt tæt på os med hensyn til cerebral blodgennemstrømning.

Dette træk kunne have spillet en afgørende rolle i fremkomsten af ​​en stor hjerne i den menneskelige slægtskab, da denne del af karsystemet sandsynligvis er involveret i hjernens kølesystem.

Udforskning af det indre øre

I et andet papir beskriver vi også fascinerende detaljer om Little Foots indre øre. Det indre øre indeholder balanceorganer - det vestibulære system med sine halvcirkelformede kanaler - og hørelse gennem snegleformet cochlea.

Traditionelt kan det indre øre i fossiler beskrives gennem formen af ​​den benede labyrint, der er indlejret i det tidsmæssige ben. Vores mikrotomografiske analyser tillod os at rekonstruere Little Foot's indre øre. Vi fandt ud af at det kombinerede menneskelige og ape-lignende funktioner. Det er mest som et andet Australopithecus prøve fundet i Jacovec Cavern på Sterkfontein, som er af samme alder som Little Foot. Disse to eksemplarer kan repræsentere den forfædre morfologi af _Australopithecus_ 'indre øre.

Se også: Alt, hvad vi lærte om et år om tusindvis af år af menneskelig udvikling

Der er et tæt forhold mellem vestibulært system og lokomotion - hvordan vi går. I Lille Fod og andet Australopithecus, det vestibulære system er forskelligt fra mennesker og Paranthropus, men har ligheder med aber.

Dette kunne være i overensstemmelse med den langvarige hypotese, at Australopithecus kunne have gået på to ben på jorden, men også brugt lidt tid i træerne. Paranthropus er også forskellig fra Homo: de var bipeds som os, men kunne sandsynligvis ikke engagere sig i specifikke aktiviteter som løb.

Vi fik yderligere fascinerende indsigter fra det indre øre. Disse omfatter den kendsgerning, at Little Foot's cochlea, som findes i det indre øre, ligner geologisk yngre Australopithecus prøver og til Paranthropus. Men det adskiller sig væsentligt fra fossils Homo prøver. Dette organ er relateret til lydoplevelse og til økologiske faktorer som kost, habitat eller kommunikation.

Så vores resultater tyder på, at Little Foot kunne have interageret med sine omgivelser anderledes end vores nyere menneskelige forfædre.

Denne forskning tilbyder et fascinerende vindue i Little Fods hjerne og indre øre og hjælper os med at forstå mere om, hvordan vores forfædres hjerner og ører udviklede sig for millioner af år siden.

Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Amélie Beaudet. Læs den oprindelige artikel her.