6 Minutės
New fossils from Ledi-Geraru rewrite a key chapter in human evolution
Tarptautinė komanda, dirbusi Ledi-Geraru laukų vietovėje Etiopijoje, atrado naujų fosilinių dantų, kurie keičia mokslininkų supratimą apie perėjimą nuo australopitų prie ankstyvųjų žmonių. Straipsnyje, publikuotame žurnale Nature, nurodoma, kad anksčiau nežinoma Australopithecus rūšis ir keli vieni iš seniausių priskiriamų genties Homo egzempliorių užėmė tą pačią rytų Afrikos peizažo dalį maždaug prieš 2,8–2,6 milijono metų. Radiniai apima 13 dantų, priskiriamų abiems linijoms, ir sustiprina ankstesnius Ledi-Geraru įrodymus, kad seniausias žinomas Homo apatinis žandikaulis datuojamas maždaug 2,8 milijono metų.
What was found: teeth, tools and a tangled family tree
Ledi-Geraru tyrimų projektą, kurį veda Arizona State University mokslininkai ir jų bendradarbiai, papildė dantų fosilijų rinkinys, neatitinkantis Australopithecus afarensis (garsiosios „Lucy“ rūšies) morfologijos. Vietoj to dantų forma rodo atskirą australopito rūšį, kuri egzistavo tuo pačiu metu ir vietoje kaip ankstyvasis Homo. Kadangi šiuo metu medžiaga susideda tik iš dantų, tyrėjai dar nepriskyrė jai oficialaus rūšies pavadinimo; tam reikės papildomų kaulinių liekanų, kurios patvirtintų formalią taksonominę aprašą.
Šie atradimai papildo 2013 m. Ledi-Geraru garsų radinį: apatiniu žandikauliu priskirtą patiems seniausiems žinomiems Homo, datuojamiems apie 2,8 milijono metų. Ši vietovė taip pat davė ankstyviausius regiono Oldowan stiliaus akmens įrankių įrodymus, susiedama elgsenos ir anatominės kaitos požymius ankstyvuosiuose homininuose. „Nauji Homo dantų radiniai iš 2,6–2,8 milijono metų sluoksnių ... patvirtina mūsų linijos senumą“, – sakė pagrindinis autorius ir ASU alumnas Brian Villmoare.
How the fossils were dated: volcanoes, feldspar crystals and stratigraphy
Tikslus datavimas yra būtinas, norint fosilus įstatyti į evoliucinius laiko rėmus. Afaro regionas Etiopijoje, kuriame yra Ledi-Geraru, yra aktyvaus skilimo (riftinio) sistemos dalis, kur per geologinį laiką vyko dažni vulkaniniai išsiveržimai. Vulkaninių pelenų (tefros) sluoksniai, nusėdę kraštovaizdyje, turi feldšpato kristalų ir kitų mineralų, kuriuos galima datuoti radiometriniais izotopiniais metodais. Datavus pelenų sluoksnius virš ir po fosilijų turinčių nuosėdų, geologai nustato patikimą amžiaus intervalą patiems fosilams.
„Galime datuoti tuos išsiveržimus, kurie nusėdo peizaže tuo metu, kai formavosi sluoksniai“, – aiškino Christopher Campisano, geologas iš Arizona State University. Komanda datavo vulkaninių pelenų vienetus, supančius fosilines horizontas, taip suteikdama amžiaus kontrolę, kuri įdiegia dantų ir žandikaulio datą tarp maždaug 2,6 ir 2,8 milijono metų. Ramon Arrowsmith, dar vienas ilgametis projekto geologas, pabrėžė, kad Ledi-Geraru pateikia aiškiai interpretuojamą geologinį įrašą su tvirta amžiaus kontrole per 2,3–2,95 milijono metų intervalą — esminį langą, kai vyko dideli evoliuciniai pokyčiai.
Environment and ecology: reconstructing an ancient landscape
Fosilijos ir geologiniai duomenys kartu leidžia mokslininkams atkurti paleoaplinką. Dabartinės Ledi-Geraru erozinės vietovės stipriai skiriasi nuo senovinės aplinkos: maždaug prieš 2,6–2,8 milijono metų ši teritorija turėjo upes, vingiuojančias per augmenijomis apaugusias žemes, ir seklus ežerus, kurie periodiškai plėtėsi ir traukėsi. Šios kintančios vandens ir augalijos sistemos būtų sukūrusios dinamišką buveinių ir išteklių mozaiką, formavusią, kaip skirtingos homininų rūšys gyveno ir konkuravo.
Buveinės struktūros supratimas yra svarbus klausimams apie mitybą, judumą ir įrankių naudojimą. Ledi-Geraru komanda dabar analizuoja danties emalį, kad tiesiogiai nustatytų mitybą izotopų ir mikropaviršiaus (microwear) tyrimais. Šios analizės padės nustatyti, ar seniausias Homo ir naujai atpažinta Australopithecus rūšis naudojo tas pačias maisto išteklių zonas, ar skirtingai paskirstė paleolandšaftą.
Implications: human evolution as a branching, not linear, process
Viena iš svarbiausių Ledi-Geraru radinių išvadų yra ta, kad žmogaus evoliucija nebuvo paprastas liniškas perėjimas nuo „beždžionės“ prie Homo ir vėliau prie šiuolaikinio žmogaus. Vietoje to kelios homininų rūšys egzistavo lygiagrečiai, kartais toje pačioje teritorijoje. „Šis naujas tyrimas parodo, kad daugelio mūsų galvose esantis vaizdas apie beždžionę, vėliau Neandertaliečius ir tada modernų žmogų nėra teisingas — evoliucija taip neveikia“, – sakė ASU paleoekologė Kaye Reed. „Čia matome dvi homininų rūšis, gyvenusias kartu. Ir žmogaus evoliucija nėra linijinė, ji primena krūmą: yra gyvūnų formų, kurios išnyksta.“
Skirtingų australopitų ir ankstyvojo Homo coegzistavimas kelia esminių klausimų apie konkurenciją, išteklių pasidalijimą bei elgsenos ar ekologinius veiksnius, leidusius Homo išgyventi ir galiausiai tapti mūsų linija. Ankstyvųjų Oldowan įrankių buvimas Ledi-Geraru dar labiau sieja technologinę inovaciją su plačiau homininų adaptacijos istorija šiuo kritiniu laikotarpiu.
What's next: fossils, isotopes and fieldwork
Tyrėjai pabrėžia, kad reikia daugiau fosilijų, kad būtų pilnai išaiškinta istorija. Dantys suteikia svarbių anatominių ir ekologinių signalų, bet negali atskleisti visų kūno proporcijų, lokomotorinio elgesio ar daugelio diagnostinių kaulų ypatybių, reikalingų naujai rūšiai patikimai apibūdinti. „Mes žinome, kaip atrodo seniausio Homo dantys ir žandikaulis, bet tik tiek“, – pažymėjo Villmoare. „Tai pabrėžia, kaip svarbu rasti papildomų fosilijų, kad suprastume skirtumus tarp Australopithecus ir Homo, ir galbūt paaiškintume, kaip jie galėjo sutapti tomis pačiomis vietomis fosiliniame įraše."
Vykdomos analizės apima emalio izotopų ir mikropaviršiaus tyrimus mitybos rekonstrukcijai, papildomas lauko sezonų ekspedicijas daugiau medžiagos radimui bei tolesnį stratigrafijos ir tefrochronologijos darbą amžių tikslinimui. Taip pat prioritetas yra rengti naują lauko tyrėjų kartą: darbai anksčiau mažai ištirtose vietovėse gali atskleisti papildomas vietas su kompleksiškais įrašais.
Expert Insight
Dr. Elena Morales, fiktyvi, tačiau realistiška paleoekologė ir mokslo komunikatorė, komentuoja: „Ledi-Geraru rezultatai parodo, kaip glaudžiai turi būti susiję geologija ir paleontologija, rekonstruojant gilios praeities įvykius. Vulkaninių pelenų datavimas suteikia mums laikrodį; fosilijos – aktorius. Kartu jie leidžia ne tik sužinoti, kas buvo vietoje, bet ir kaip ekologiniai pokyčiai galėjo skatinti evoliucinius pokyčius. Tai, kad ankstyvasis Homo ir kitas australopitas gyveno toje pačioje aplinkoje, verčia mus tirti elgesio skirtumus — pavyzdžiui, subtilius mitybos ar įrankių naudojimo poslinkius — kurie galėjo lemti išlikimo skirtumus."
Conclusion
Ledi-Geraru atradimai prideda svarbų ir gana netikėtą skyrių prie mūsų supratimo apie ankstyvųjų homininų evoliuciją. Nauji dantys iš 2,6–2,8 milijono metų nuosėdų Etiopijoje rodo, kad anksčiau nežinoma Australopithecus rūšis ir seniausias žinomas Homo gyveno kartu Afaro skilime. Tikslus vulkaninių pelenų datavimas įtvirtina šių fosilijų vietą laike ir leidžia atkurti kintantį upių ir ežerų peizažą. Kartu su įrodymais apie ankstyvuosius Oldowan įrankius, radiniai pabrėžia, kad žmogaus evoliucija vystėsi kaip šakota, persidengiančių rūšių procesas, o ne vienalytis linijinis kelias. Tolesnis lauko darbas, papildomi fosilijų atradimai ir išsamios emalio bei izotopų analizės bus esminiai, norint išsiaiškinti, kas šie homininai buvo, kaip gyveno ir kaip mūsų linija išsivystė iš įvairesnės homininų ekosistemos.
Reference: "New discoveries of Australopithecus and Homo from Ledi-Geraru, Ethiopia," Nature. Tyrimą vedė Arizona State University susiję tyrėjai ir alumnai, įskaitant Brian Villmoare, Kaye Reed, Christopher Campisano, Ramon Arrowsmith ir kitus.
Šaltinis: sciencedaily
Komentarai