Little Foot е един от най-старите известни хоминини в Южна Африка. Този почти пълен скелет, принадлежащ към род Australopithecus, датира от повече от три милиона години. Открит е през 1994 г. в пещерите Стеркфонтейн близо до Йоханесбург в Южна Африка, които са част от „Люлката на човечеството“.
Ние знаем доста за рода Australopithecus, благодарение на стотици изкопаеми останки, открити в Африка. Знаем, че се състоеше от няколко вида, като някои от тях вероятно живееха едновременно и че тези видове консумираха голямо разнообразие от храна.
Но за съжаление, тъй като вкаменелостите често са фрагментирани, ние все още не знаем как точно е изглеждал мозъкът на Австралопитек, как са ходили или защо са се развивали по определени начини.
Сега комбинация от сравнително непокътнат череп на Little Foot и високотехнологична техника на сканиране, наречена микротомография, ни помогна да разкрием някои от отговорите.
Моите колеги и аз използвахме микротомография, за да проучим черепа на Little Foot. Тази техника разчита на използването на скенер, който ни позволява да имаме достъп до много фини детайли - няколко микрометра наведнъж. Изследвахме различни анатомични структури на черепа и по-специално на мозъчните отпечатъци и вътрешното ухо.
След това сравнихме това, което открихме с други екземпляри от Австралопитек, и с изкопаеми останки, принадлежащи към различни групи: Парантроп и ранен Хомо . Те са геологически по-млади, което ни позволи да проследим еволюцията.
Мозъкът и вътрешното ухо също са интересни интерфейси между изкопаемите хоминини и тяхната физическа и социална среда. Чрез тези изследвания можем да представим и изследваме нови сценарии за това как са живели и еволюирали нашите предци.
Изучаване на мозъчни отпечатъци
Мозъкът не може да се вкаменеят. Това означава, че всяко разбиране за хомининовата еволюция на мозъка разчита на анализа на отпечатъците на мозъка, които са запазени от вътрешната страна на нашите черепи, известни също като ендокаст.
Ендокастът може да предоставя информация за размера, формата и организацията на мозъка, както и за съдовата система, която го храни. Въпреки наличието на някои пукнатини и факта, че някои части на черепа са деформирани, ендокастът на Little Foot е сравнително завършен и запазва ясни отпечатъци на мозъка.
Черепът на „Little Foot“ и 3-D предаване на ендокаста. (Beaudet et al. 2019 Journal of Human Evolution) Отпечатъците на мозъка във фронталните лобове на Little Foot са подобни на по-младите геоложки екземпляри на Australopithecus : те показват модел, подобен на маймуна, който съществено се различава от живите хора. Междувременно зрителният кортекс в задната част на ендокаста на Little Foot изглежда по-разширен, отколкото при по-младия австралопитек и при живите хора, където е по-намален.
Тази информация е критична, тъй като намаляването на зрителната кора в мозъка на хоминина е свързано с разширяването на кората на париеталната асоциация, която участва в критични функции като памет, самосъзнание, ориентация, внимание или използване на инструменти. Това може да означава, че тези функции не са били толкова развити в Little Foot в сравнение с по-късните хоминини.
Нашата хипотеза е, че промените в околната среда преди около 2, 8 милиона години може да са довели до селективен натиск върху мозъка на Австралопитек . Непредсказуема среда може да промени местообитанията и хранителните ресурси на австралопитек и те трябваше да се адаптират, за да оцелеят. Това би обяснило церебралните различия между Little Foot и по-младия австралопитек .
И нашето изследване също така предполага, че съдовата система в ендокаста на Австралопитек е била по-сложна, отколкото се смяташе досега, по-специално в средните менингеални съдове. Това означава, че Little Foot може би е бил сравнително близо до нас по отношение на церебралния кръвен поток.
Тази черта може би е изиграла основна роля за появата на голям мозък в човешката линия, тъй като тази част от съдовата система вероятно участва в охладителната система на мозъка.
Проучване на вътрешното ухо
Във втора книга описваме и завладяващи подробности за вътрешното ухо на Little Foot. Вътрешното ухо съдържа органите на равновесие - вестибуларната система със своите полукръгли канали - и слух, чрез охлювата във формата на охлюв.
Традиционно, вътрешното ухо във вкаменелостите може да се опише чрез формата на костния лабиринт, вграден във временната кост. Нашите микротомографски анализи ни позволиха практически да реконструираме вътрешното ухо на Little Foot. Открихме, че тя съчетава черти, подобни на хора и маймуни. Най-много прилича на друг екземпляр от Австралопитек, открит в пещерата Яковец в Стеркфонтейн, която е на сходна възраст с Little Foot. Тези два екземпляра могат да представляват морфологията на предците на вътрешното ухо на Australopithecus .
Съществува тясна връзка между вестибуларната система и опората - как ходим. В Little Foot и други Australopithecus вестибуларната система е различна от хората и Paranthropus, но има прилики с маймуните.
Това би могло да бъде в съответствие с дългогодишната хипотеза, че Австралопитек е можел да ходи на два крака на земята, но и да е прекарал известно време сред дърветата. Paranthropus също е различен от Homo : те бяха двуноги като нас, но вероятно не можеха да се занимават с конкретни дейности като бягане.
От вътрешното ухо добихме допълнителни увлекателни прозрения. Те включват факта, че кохлеята на Little Foot, която се намира във вътрешното ухо, е подобна на геологично по-младите екземпляри от австралопитек и на Paranthropus . Но тя се различава съществено от тази на изкопаеми образци Homo . Този орган е свързан със звуковото възприятие и с екологични фактори, като диета, местообитание или комуникация.
Така че нашите открития предполагат, че Little Foot може да е взаимодействал с околностите си по различен начин от нашите по-нови човешки предци.
Това изследване предлага завладяващ прозорец в мозъка и вътрешното ухо на Little Foot и ни помага да разберем повече за това как мозъците и ушите на нашите предци са се развивали преди милиони години.
Тази статия първоначално е публикувана в The Conversation.
Amélie Beaudet, докторантура от Университета на Уитватерсранд
