Little Foots 3.000 år gamle øre avslører del ape, del human specie

Little Foot er en av de eldste kjente hominiene i Sør-Afrika. Dette nesten fullstendige skjelettet, som tilhører slekten Australopithecus, går tilbake mer enn 3 millioner år. Det ble funnet i 1994 i Sterkfontein-hulene i nærheten av Johannesburg i Sør-Afrika, som er en del av "menneskehetens vugge".

Vi vet ganske mye om slekten Australopithecus, takket være hundrevis av fossile rester som finnes i Afrika. Vi vet at det besto av flere arter, noen av dem muligens bor samtidig, og at disse artene forbruket høyt mangfold av mat.

Men dessverre, fordi fossilene ofte er fragmentert, vet vi fortsatt ikke nøyaktig hva Australopithecus’ hjernen så ut som, hvordan de gikk, eller hvorfor de utviklet seg på bestemte måter.

Se også: Nye arkeologiske steder Rivals Øst-Afrika for "Cradle of Humanity" Tittel

Nå har en kombinasjon av Little Foots relativt intakte kraniet og en høyteknologisk skanningsteknikk, kalt mikrotomografi, hjulpet oss med å avsløre noen av svarene.

Mine kolleger og jeg brukte mikrotomografi for å undersøke Little Foots skalle. Denne teknikken er avhengig av bruk av en skanner som gir oss tilgang til svært fine detaljer - noen få mikrometer om gangen. Vi utforsket ulike anatomiske strukturer av skallen, og mer spesielt hjernens avtrykk og indre øre.

Vi sammenlignet da hva vi fant til andre Australopithecus prøver, og til fossile rester som tilhører forskjellige grupper: Paranthropus og tidlig homo. Disse er geologisk yngre, noe som tillot oss å følge utviklingen.

Hjernen og indre øret er også interessante grensesnitt mellom fossile homininer og deres fysiske og sosiale miljø. Gjennom disse studiene kan vi presentere og utforske nye scenarier om hvordan våre forfedre bodde og utviklet seg.

Studier av Brain Imprints

Hjernen kan ikke fossilisere. Det betyr at enhver forståelse av hominin hjerne evolusjon er avhengig av å analysere imprints av hjernen som er bevart på innsiden av våre hodeskaller, også kjent som endocast.

Endokasten kan levere informasjon om størrelsen, formen og organisasjonen av hjernen, så vel som det vaskulære systemet som mater det. Til tross for tilstedeværelsen av noen sprekker og det faktum at noen deler av skallen deformeres, er den lille fotens endokast relativt komplett og bevarer klare imprints av hjernen.

Imprints av hjernen i Little Foots frontallopper ligner de geologisk yngre eksemplene på Australopithecus: De viser et ape-lignende mønster som skiller seg vesentlig fra levende mennesker. Den visuelle cortex i bakre regionen av Little Foots endokast, i mellomtiden, synes å være mer utvidet enn i yngre Australopithecus og i levende mennesker, hvor det er mer redusert.

Denne informasjonen er kritisk fordi reduksjonen av visuell cortex i hominin hjernen er relatert til utvidelsen av parietal forening cortex, som er involvert i kritiske funksjoner som minne, selvbevissthet, orientering, oppmerksomhet eller bruk av verktøy. Dette kan bety at disse funksjonene ikke var som utviklet i Little Foot sammenlignet med senere homininer.

Vår hypotes er at miljøforandringer om lag 2,8 millioner år siden kan ha ført til selektivt press på Australopithecus’ hjerne. Et uforutsigbart miljø kan ha endret habitatene og matressursene til Australopithecus, og de måtte tilpasse seg for å overleve. Dette ville forklare hjerneforskjeller mellom Little Foot og yngre Australopithecus.

Og vår studie tyder også på at det vaskulære systemet i endokastet av Australopithecus var mer komplisert enn tidligere antatt, spesielt i de mellomliggende meningeal-karene. Dette betyr at Little Foot kan ha vært relativt nær oss når det gjelder cerebral blodstrøm.

Denne egenskapen kan ha spilt en sentral rolle i fremveksten av en stor hjerne i menneskestammen, siden denne delen av karet systemet sannsynligvis er involvert i hjernens kjølesystem.

Utforsker Innerøret

I et annet papir beskriver vi også fascinerende detaljer om Little Foots indre øre. Det indre øret inneholder balanseorganene - vestibulært system med halvcirkelformede kanaler - og hørsel gjennom snegleformet cochlea.

Tradisjonelt kan det indre øre i fossiler beskrives gjennom formen av den benete labyrinten som er innebygd i det tidlige beinet. Våre mikrotomografiske analyser tillot oss nesten å rekonstruere Little Foots indre øre. Vi fant at det kombinerte menneskelige og ape-lignende funksjoner. Det er mest som en annen Australopithecus prøve funnet i Jacovec Cavern på Sterkfontein, som er av samme alder til Little Foot. Disse to prøvene kan representere den forfedre morfologien til _Australopithecus_ 'indre øre.

Se også: Alt vi lærte om ett år om tusenvis av år med menneskelig evolusjon

Det er et nært forhold mellom vestibulærsystemet og lokomotivet - hvordan vi går. I Little Foot og andre Australopithecus, det vestibulære systemet er forskjellig fra mennesker og Paranthropus, men har likheter med aper.

Dette kan være i tråd med den langvarige hypotesen om at Australopithecus kunne ha gått på to bein på bakken, men også brukt litt tid i trærne. Paranthropus er også forskjellig fra homo: de var bipeds som oss, men kunne sannsynligvis ikke engasjere seg i spesifikke aktiviteter som løping.

Vi fikk ytterligere fascinerende innsikt fra det indre øret. Disse inkluderer det faktum at Little Foot's cochlea, som finnes i det indre øret, ligner på geologisk yngre Australopithecus prøver, og til Paranthropus. Men det adskiller seg vesentlig fra fossils homo prøver. Dette orgelet er relatert til lydoppfattelse og til økologiske faktorer som diett, habitat eller kommunikasjon.

Så våre funn tyder på at Little Foot kunne ha samhandlet med sine omgivelser annerledes enn våre nyere menneskelige forfedre.

Denne undersøkelsen gir et fascinerende vindu til Little Foots hjerne og indre øre, og hjelper oss å forstå mer om hvordan våre forfedres hjerner og ører utviklet seg for millioner av år siden.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation av Amélie Beaudet. Les den opprinnelige artikkelen her.