8 Minutės
Ethiopijoje rastas 3,4 mln. metų senumo pėdos fragmentas keičia mokslininkų supratimą apie ankstyvųjų homininų įvairovę. Nebe vien tik smalsumo objektas, Burtele pėda pateikia tiesioginį įrodymą, kad daugiau nei vienas žmogaus giminaitis toje pačioje aplinkoje vaikščiojo, kopė ir maitinosi kitaip nei garsioji Lucy. Toliau pateikiama, ką nauja analizė atskleidžia apie judėjimą, mitybą, augimą ir kaip keli homininų tipai sugyveno Afario rifte.
An unexpected fossil from Woranso-Mille
2009 m. paleontologų grupė, vadovaujama paleoantroplogo Yohannes Haile-Selassie iš Arizona State University, iš Woranso-Mille vietovės Afario rifte Etiopijoje iškasė aštuonis pėdos kaulus. Fosilijos — vėliau pravardžiuotos Burtele pėda — buvo rastos keliais fragmentais ir kruopščiai surinktos. Iš pradžių mokslininkai vengė priskirti pėdą konkrečiai rūšiai, nes paleoantropologijoje kaukolės ir dantys dažniausiai lemia rūšies apibrėžimą.
Kai Burtele pėda pirmąkart buvo aprašyta 2012 m., ji jau atrodė skirtingai nei Australopithecus afarensis — rūšis, kurią atstovauja garsioji Lucy. Kilusi dilema: ar pėda priklausė A. afarensis, ar kitam tuo pačiu metu gyvenusiam homininui. Per artimiausią dešimtmetį nuolatiniai kasinėjimai ir nauji radiniai Woranso-Mille leido užtikrintai peržiūrėti priskyrimą: pėda greičiausiai priklauso Australopithecus deyiremeda, rūšiai, gyvaiusiai maždaug Lucy laikotarpiu, tačiau turėjusiai kitokią anatomiją ir elgseną.
Why the Burtele foot matters for bipedality
Burtele egzempliorius atskleidžia primityvių ir išvestinių bruožų mišinį. Labiausiai akivaizdus yra išlaikytas atitrauktas didysis pirštas (opponuojantis halluksas), kuris būtų palengvinęs griebimąsi — naudinga kopimui. Tuo pačiu metu pėda rodo aiškias prisitaikymo prie stačio vaikščiojimo dviem kojomis pėdsakus. Visgi jos ėjimo mechanika skyrėsi nuo šiuolaikinių žmonių: atrodo, kad Burtele pėda stūmėsi pirmiausia nuo antrojo piršto, o ne nuo didžiojo, kaip tai darome mes.
Burtele pėda (kairėje) ir jos kontūras įdėtas į gorilos pėdos siluetą.
Toks bruožų derinys siunčia svarbią žinią: bipedalumas ankstyviesiems homininams nebuvo vienas vienodas sprendimas. Vietoj to egzistavo kelios stačiai vaikščiojimo strategijos. Pavyzdžiui, Ardipithecus ramidus (datavimas apie 4,4 mln. metų) taip pat išlaikė atitrauktą didįjį pirštą. Panašaus bruožo buvimas ir 3,4 mln. metų atžyroje rodo, kad skirtingos lokomocijos strategijos egzistavo lygiagrečiai ir evoliucionavo nepriklausomai. Paprastai tariant, ankstyvieji homininai bandė įvairius sprendimus judėjimui tiek medžių viršūnėse, tiek ant žemės.
Dietary differences written in enamel
Judėjimas nebuvo vienintelė sritis, kurioje rūšys skyrėsi. Dantų emalio izotopinė analizė, atlikta iš Burtele rasto medžiagos, suteikia įžvalgų apie mitybą ir ekologinį nišų pasidalijimą. Naomi Levin iš Michigan universiteto analizavo anglies izotopus keliuose dantyse, kad atkurti, ką šie homininai valgė.
Anglies izotopų rezultatai rodo aiškų skirtumą: Australopithecus afarensis (Lucy rūšis) turėjo mišrią mitybą, įtraukiant C3 išteklius (medžiai ir krūmai) ir C4 išteklius (tropinės žolės ir švendrės), kas reiškia platesnę maisto prieigą, įskaitant žolinius produktus. Priešingai, A. deyiremeda labiau rėmėsi C3 augalija. Šis modelis artina A. deyiremeda prie senesnių homininų, tokių kaip Ardipithecus ramidus ir Australopithecus anamensis.
Izotopiniai duomenys yra reikšmingi, nes jie parodo, jog dvi toje pačioje aplinkoje gyvenusios homininų rūšys nedalyvavo tiesioginėje ekologinėje konkurencijoje dėl identiškų maisto šaltinių. Padalindami mitybos nišas — viena rūšis daugiau naudojosi žolėms ir švendrėms būdingais ištekliais, kita labiau rėmėsi miško maistu — abi galėjo kartu išlikti kintančioje aplinkoje.
Geology, dating, and the challenge of stratigraphy
Šių fosilijų supratimui reikėjo kruopštaus geologinio darbo. Santykinio ir absoliutaus sluoksnių amžiaus nustatymas svetainėje yra esminis siekiant susieti pėdos kaulus su dantimis ir žandikauliais bei suprasti paleoscenas, kuriose šie homininai gyveno. Beverly Saylor, Žemės, aplinkos ir planetų mokslų profesorė, vadovavo stratigrafiniams ir geochronologiniams tyrimams, kurie paaiškino, kaip įvairūs fosilių turintys sluoksniai susijungia per Woranso-Mille.
Kruopštus lauko žemėlapių sudarymas, sedimentologija ir stratigrafinė koreliacija atskleidė, kad Burtele pėda, dantys ir jauno individo žandikaulis priklauso tos pačios amžiaus depozitams. Būtent ši sąsaja leido mokslininkams su pasitikėjimu priskirti pėdą Australopithecus deyiremeda ir sudaryti nuoseklų vaizdą apie gyvenimą Afario rifte prieš 3,4 mln. metų.
Growth, development, and the juvenile jaw
Kartu su atskirais dantimis komanda rado ir žemo amžiaus apatininį žandikaulį, aiškiai priskiriamą A. deyiremeda pagal dantų anatomiją. Žandikaulyje buvo visos pieninės dantų eilės ir besivystantys nuolatiniai dantys, giliai įleidę į žandikaulio kaulą. Naudodami kompiuterinę tomografiją (KT), mokslininkai ištyrė dantų formavimosi stadijas ir įvertino jaunuolio mirties amžių — maždaug 4,5 metų.
Dantų vystymosi modelis šiame jaunuolyje parodė augimo disbalansą tarp pjūklinių ir krūminių dantų, panašų į tuos, kuriuos stebime gyvose beždžionėse ir žinomuose ankstyvuosiuose australopituose, tokiuose kaip A. afarensis. Šis panašumas rodo, kad nepaisant anatominių ir elgesio skirtumų tarp lygiagrečių rūšių, ankstyvieji australopitai turėjo plačiai panašius vystymosi grafikus. Tai suteikia retą įžvalgą apie gyvenimo istorijos evoliuciją mūsų ankstyvųjų giminaičių rate ir rodo, kad skirtumai lokomocijoje bei mityboje nebūtinai reiškė radikaliai skirtingus augimo modelius.
How multiple hominins shared the same landscape
Lokomocijos įrodymai, izotopiniai mitybos signalai, stratigrafinis datavimas ir augimo duomenys kartu suformuoja įtikinamą argumentą: Woranso-Mille vietovėje daugiau nei viena homininų rūšis gyveno arti viena kitos, išnaudodamos skirtingas ekologines nišas. Toks pasidalijimas sumažina tiesioginę konkurenciją ir paaiškina, kaip dvi artimos rūšys galėjo kartu išlikti per ilgą laiką.
Už paleoekologijos ribų šie tyrimai turi platesnę reikšmę žmogaus evoliucijos supratimui. Jie kelia iššūkį supaprastintoms, linijinėms istorijoms, kuriose viena rūšis tiesiog pakeičia kitą. Vietoj to fosilijų įrašas vis dažniau rodo šakotą, įvairią homininų bendruomenę, kurioje egzistavo kelios morfologijos ir elgsenos, prisitaikė ir kartais laike bei erdvėje sutapo.
Expert Insight
Dr. Elena Marquez, fiktyvi paleoantropologė ir mokslo komunikatorė, turinti patirties Rytų Afrikos lauko darbuose, atkreipia dėmesį į šių radinių svarbą: "Tokie atradimai kaip Burtele pėda verčia iš naujo mąstyti apie ankstyvųjų homininų universalumą. Evoliucija nebuvo tiesinis laipiojimas link šiuolaikinės žmogaus anatomijos, o veikiau eksperimentų dirbtuvė — skirtingi vaikščiojimo, kopimo ir mitybos sprendimai. Kuo daugiau randame fosilijų gerai datuotose kontekstose, tuo aiškiau matyti, kad prisitaikymas ir nišų pasidalijimas buvo esminiai homininų išlikimui kintančioje aplinkoje."
What this means for broader research and future work
Burtele pėdos priskyrimas Australopithecus deyiremeda pabrėžia ilgalaikių, tarpdisciplininių lauko programų vertę. Tolimesni kasinėjimai Woranso-Mille ir panašiose vietose bus svarbūs norint padidinti imčių dydžius, rasti susijusius kaukolės ir liemens kaulų fragmentus bei tikslinti aplinkos rekonstrukcijas. Mikro-KT skenavimo, geocheminių analizų ir aukštos raiškos stratigrafijos pažanga leidžia mokslininkams iš fragmentiškų liekanų išgauti daugiau niuansų nei bet kada anksčiau.
Ateinančios tyrimų kryptys greičiausiai apims: papildomų skeletinių elementų, priskiriamų A. deyiremeda, paiešką; izotopinių studijų geografinio ir laiko aprėpties išplėtimą, kad smulkiau žemėlapiuotų mitybos skirtumus; bei biomechaninių modelių naudojimą tam, kad ištirtų, kaip atitrauktas didysis pirštas paveikė pusiausvyrą, kopimo gebėjimus ir vaikščiojimo efektyvumą. Kiekviena nauja įrodymų linija pagerins mūsų supratimą apie daugybę evoliucinių eksperimentų, vykusių svarbioje homininų istorijos atkarpoje.
Why the story still matters today
Yohannes Haile-Selassie ir jo kolegos pabrėžia, kad gilus praeities tyrimas nėra vien akademinė smalsybė. Klimato kaitos ir ekologinio atsparumo modeliai, susiklostę prieš milijonus metų, gali padėti suprasti, kaip rūšys, įskaitant žmones, reaguoja į aplinkos stresą. Afario rifto įrašai rodo, kad ekosistemos keitėsi pakartotinai, o homininai prisitaikė per elgesio lankstumą ir nišų pasidalijimą. Tų prisitaikymo reakcijų supratimas papildo mūsų platesnes žinias apie atsparumą kintančioms klimato sąlygoms.
Atskleidžiant homininą, kuris derino kopimo gebėjimus su unikaliu bipedalumo tipu ir skirtinga mitybos strategija, Burtele pėda išplečia žmogaus kilmės pasakojimą. Tai priminimas, kad mūsų kilmės gentyje kadaise egzistavo įvairi giminaičių bendruomenė, eksperimentavusi gyvensena skirtingose buveinėse — eksperimentai, kurie galiausiai formavo evoliucinius kelius vedančius link Homo.
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą