Little Foots 3 000-åriga öron avslöjar Del Ape, Part Human Specie

Little Foot är en av de äldsta kända homininerna i södra Afrika. Detta nästan fullständiga skelett som tillhör släktet Australopithecus, daterar mer än 3 miljoner år. Det hittades 1994 i Sterkfonteingrottorna i närheten av Johannesburg i Sydafrika, som ingår i "mänsklighetens vagga".

Vi vet ganska mycket om släktet Australopithecus, tack vare hundratals fossila rester som finns i Afrika. Vi vet att det bestod av flera arter, vissa av dem levde samtidigt, och att dessa arter konsumerade en stor mångfald av mat.

Men tyvärr, för fossilerna är ofta fragmenterade, vet vi fortfarande inte exakt vad Australopithecus’ hjärnan såg ut, hur de gick, eller varför de utvecklades på vissa sätt.

Se även: Nya arkeologiska platser Rivals East Africa för "Cradle of Humanity" Titel

Nu har en kombination av Little Foots relativt intakta skalle och en högteknologisk scanningsteknik som heter mikrotomografi hjälpt oss att avslöja några av svaren.

Mina kollegor och jag använde mikrotomografi för att nästan undersöka Little Foots skalle. Denna teknik bygger på användningen av en skanner som gör det möjligt för oss att få tillgång till mycket fina detaljer - några mikrometer åt gången. Vi undersökte olika anatomiska strukturer av skallen och i synnerhet hjärnans avtryck och innerörat.

Vi jämförde sedan vad vi hittade för andra Australopithecus prover och fossila rester som tillhör olika grupper: Paranthropus och tidigt Homo. Dessa är geologiskt yngre, vilket gjorde att vi kunde följa utvecklingen.

Hjärnan och inre örat är också intressanta gränssnitt mellan fossila homininer och deras fysiska och sociala miljö. Genom dessa studier kan vi presentera och utforska nya scenarier om hur våra förfäder bodde och utvecklades.

Studier av Brain Imprints

Hjärnan kan inte fossilisera. Det betyder att någon förståelse för hominin hjärnutveckling är beroende av att analysera de imprints av hjärnan som bevaras på insidan av våra skalle, även känd som endokastet.

Endokastet kan leverera information om hjärnans storlek, form och organisation, såväl som det kärlsystem som matar det. Trots närvaron av vissa sprickor och det faktum att vissa delar av kraniet deformeras är Little Foots endokast relativt komplett och bevarar tydliga tryck på hjärnan.

Hjärnans avtryck i Little Foots främre lobar liknar de geologiskt yngre exemplen av Australopithecus: De visar ett apaliknande mönster som skiljer sig väsentligt från levande människor. Den visuella cortexen i den bakre delen av Little Foots endokast verkar emellertid vara mer expanderad än i yngre Australopithecus och i levande människor, där det är mer minskat.

Denna information är kritisk eftersom minskningen av den visuella cortexen i homininhjärnan är relaterad till utvidgningen av parietalföreningens cortex, som är inblandad i kritiska funktioner som minne, självmedvetenhet, orientering, uppmärksamhet eller verktygsanvändning. Detta kan innebära att dessa funktioner inte var så utvecklade i Little Foot jämfört med senare homininer.

Vår hypotes är att miljöförändringar på cirka 2,8 miljoner år sedan kan ha lett till selektivt tryck på Australopithecus’ hjärna. En oförutsägbar miljö kan ha förändrat livsmiljöernas och livsmedelsresurserna Australopithecus, och de var tvungna att anpassa sig för att överleva. Detta skulle förklara cerebrala skillnader mellan Little Foot och yngre Australopithecus.

Och vår studie tyder också på att kärlsystemet i endokastet av Australopithecus var mer komplex än tidigare trodde, i synnerhet i mellersta meningeal-kärl. Det betyder att Little Foot kan ha varit relativt nära oss när det gäller cerebral blodflöde.

Denna egenskap kan ha spelat en nyckelroll i uppkomsten av en stor hjärna i mänsklig släktskap, eftersom denna del av kärlsystemet sannolikt är involverat i hjärnans kylsystem.

Utforska det inre örat

I ett andra papper beskriver vi också fascinerande detaljer om Little Foots inre örat. Inre örat innehåller balansorganen - det vestibulära systemet med sina halvcirkelformiga kanaler - och hörs, genom snigelformad cochlea.

Traditionellt kan inreöret i fossiler beskrivas genom formen av den beniga labyrinten inbäddad i det tidiga benet. Våra mikrotomografiska analyser gjorde det möjligt för oss att nästan rekonstruera Little Foots inre örat. Vi fann att det kombinerade mänskliga och apa-liknande funktioner. Det är som en annan Australopithecus prov som finns i Jacovec Cavern på Sterkfontein, som är av samma ålder som Little Foot. Dessa två exemplar kan representera den främsta morfologin hos _Australopithecus_ 'inre örat.

Se också: Allt vi lärde oss om ett år om tusentals år av mänsklig utveckling

Det finns ett nära samband mellan vestibulärsystemet och lokomotivet - hur vi går. I Little Foot och andra Australopithecus, det vestibulära systemet skiljer sig från människor och Paranthropus, men har likheter med apor.

Detta kan stämma överens med den långvariga hypotesen att Australopithecus kunde ha gått på två ben på marken, men spenderade också lite tid i träden. Paranthropus är också annorlunda än Homo: de var bipeder som oss, men kunde förmodligen inte engagera sig i specifika aktiviteter som körning.

Vi fick ytterligare fascinerande insikter från inre örat. Dessa inkluderar det faktum att lilla fotens cochlea, som finns i inre örat, liknar geologiskt yngre Australopithecus prover och till Paranthropus. Men det skiljer sig väsentligt från fossils Homo prover. Detta organ är relaterat till ljuduppfattning och till ekologiska faktorer som diet, livsmiljö eller kommunikation.

Så våra resultat tyder på att Little Foot kunde ha interagerat med sin omgivning annorlunda än våra senaste mänskliga förfäder.

Denna forskning erbjuder ett fascinerande fönster i Little Foots hjärn- och inreör och hjälper oss att förstå mer om hur våra förfäder har utvecklat sina hjärnor och öron för många år sedan.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation av Amélie Beaudet. Läs den ursprungliga artikeln här.