Et 3,8 millioner år gammelt fossil fra Etiopien afslører Lucys forfaders ansigt

Australopithecus anamensis er den tidligst kendte art af Australopithecus, og bredt accepteret som stamfader til Lucys art, Australopithecus afarensis . Indtil nu, A. anamensis var hovedsageligt kendt fra kæber og tænder. Yohannes Haile-Selassie fra Cleveland Museum of Natural History, Stephanie Melillo fra Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology og deres kolleger har opdaget det første kranium af A. anamensis på det palæontologiske sted Woranso-Mille, i Afar-regionen i Etiopien.

Den 3,8 millioner år gamle fossile kranium repræsenterer et tidsinterval mellem 4,1 og 3,6 millioner år siden, hvornår A. anamensis gav anledning til A. afarensis . Forskere brugte morfologiske træk ved kraniet til at identificere, hvilken art fossilet repræsenterer. "Funktioner ved overkæben og hundetand var fundamentale for at bestemme, at MRD kunne tilskrives A. anamensis , " sagde Melillo. "Det er godt endelig at kunne sætte et ansigt på navnet." MRD kraniet, sammen med andre fossiler, der tidligere var kendt fra det fjerne, Vis det A. anamensis og A. afarensis eksisterede sammen i cirka 100, 000 år. Dette tidsmæssige overlap udfordrer den bredt accepterede idé om en lineær overgang mellem disse to tidlige menneskelige forfædre. Haile-Selassie sagde:"Dette er en game changer i vores forståelse af menneskelig evolution under Pliocæn."

Har arbejdet på stedet de sidste 15 år, holdet opdagede kraniet (MRD-VP-1/1, her omtalt som "MRD") i februar 2016. I årene efter deres opdagelse, palæoantropologer fra projektet udførte omfattende analyser af MRD, mens projektgeologer arbejdede på at bestemme alderen og konteksten af ​​prøven. Resultaterne af holdets resultater er offentliggjort online i to artikler i det internationale videnskabelige tidsskrift Natur .

Opdagelse af kraniet

Woranso-Mille-projektet har udført feltforskning i den centrale Afar-region i Etiopien siden 2004. Projektet har indsamlet mere end 12, 600 fossile eksemplarer, der repræsenterer omkring 85 pattedyrarter. Den fossile samling omfatter omkring 230 fossile homininprøver, der dateres til mellem mere end 3,8 og omkring 3,0 millioner år siden. Det første stykke MRD, overkæben, blev fundet af Ali Bereino (en lokal Afar-arbejder) den 10. februar, 2016 på en lokalitet kendt som Miro Dora, Mille-distriktet i Afar-regionen. Prøven blev blotlagt på overfladen, og yderligere undersøgelse af området resulterede i genopretning af resten af ​​kraniet. "Jeg kunne ikke tro mine egne øjne, da jeg så resten af ​​kraniet. Det var et eureka-øjeblik og en drøm, der gik i opfyldelse, " sagde Haile-Selassie.

Geologi og aldersbestemmelse

I et ledsagende papir offentliggjort i samme nummer af Natur , Beverly Saylor fra Case Western Reserve University og hendes kolleger bestemte fossilets alder til 3,8 millioner år ved at datere mineraler i lag af vulkanske klipper i nærheden. De kortlagde de daterede niveauer til fossilstedet ved hjælp af feltobservationer og kemien og magnetiske egenskaber af klippelag. Saylor og hendes kolleger kombinerede feltobservationerne med analyse af mikroskopiske biologiske rester for at rekonstruere landskabet, vegetation og hydrologi, hvor MRD døde.

MRD blev fundet i de sandede aflejringer i et delta, hvor en flod strømmede ind i en sø. Floden opstod sandsynligvis i højlandet på det etiopiske plateau, mens søen udviklede sig i lavere højder, hvor riftaktivitet fik jordoverfladen til at strække og tynde, skabe lavlandet i Afar-regionen. Fossile pollenkorn og kemiske rester af fossile planter og alger, der er bevaret i søen og deltasedimenter, giver fingerpeg om de gamle miljøforhold. Specifikt indikerer de, at søens vandskelle for det meste var tørt, men at der også var skovklædte områder ved deltaets kyster eller langs den side af floden, der fodrede delta- og søsystemet. "MRD boede nær en stor sø i et område, der var tørt. Vi er ivrige efter at udføre mere arbejde i disse aflejringer for at forstå miljøet af MRD-eksemplaret, forholdet til klimaændringer og hvordan det påvirkede menneskets udvikling, hvis overhovedet, " sagde Naomi Levin, en medforfatter på undersøgelsen fra University of Michigan.

Et nyt ansigt i mængden

Australopithecus anamensis er det ældste kendte medlem af slægten Australopithecus. På grund af kraniets sjældne næsten fuldstændige tilstand, forskerne identificerede aldrig før set ansigtstræk hos arten. "MRD har en blanding af primitive og afledte ansigts- og kranietræk, som jeg ikke forventede at se på et enkelt individ, " sagde Haile-Selassie. Nogle karakteristika blev delt med senere arter, mens andre havde mere til fælles med dem fra endnu ældre og mere primitive tidlige menneskelige forfædregrupper som f.eks Ardipithecus og Sahelanthropus . "Indtil nu, vi havde et stort hul mellem de tidligst kendte menneskelige forfædre, som er omkring 6 millioner år gamle, og arter som 'Lucy, ' som er to til tre millioner år gamle. Et af de mest spændende aspekter af denne opdagelse er, hvordan den bygger bro mellem det morfologiske rum mellem disse to grupper, sagde Melillo.

Forgrener sig

Blandt de vigtigste resultater var holdets konklusion, at A. anamensis og dens efterkommere, den velkendte A. afarensis , sameksisteret i en periode på mindst 100, 000 år. Dette fund er i modstrid med den langvarige opfattelse af et anagenetisk forhold mellem disse to taxa, i stedet understøtter et forgrenet evolutionsmønster. Melillo forklarer:"Det plejede vi at tro A. anamensis gradvist forvandlet til A. afarensis over tid. Vi tror stadig, at disse to arter havde et forfader-efterkommer forhold, men denne nye opdagelse antyder, at de to arter faktisk levede sammen i Afar i et stykke tid. Det ændrer vores forståelse af den evolutionære proces og rejser nye spørgsmål - konkurrerede disse dyr om mad eller plads?"

Denne konklusion er baseret på opgaven fra den 3,8 millioner år gamle MRD til A. anamensis og det 3,9 millioner år gamle hominin kraniefragment almindeligvis kendt som Belohdelie frontal, til A. afarensis . Belohdelie frontal blev opdaget i Middle Awash i Etiopien af ​​et hold palæontologer i 1981, men dens taksonomiske status er blevet sat i tvivl i de mellemliggende år.

Den nye MRD kranium gjorde det muligt for forskerne at karakterisere frontal morfologi i A. anamensis for første gang og for at erkende, at disse træk adskilte sig fra den morfologi, der er almindelig for Belohdelie frontal og for andre kranieprøver, der allerede er kendt for Lucys arter. Som resultat, den nye undersøgelse bekræfter, at Belohdelie frontal tilhørte et individ af Lucys art. Denne identifikation udvider den tidligste registrering af A. afarensis tilbage til 3,9 millioner år siden, mens opdagelsen af ​​MRD skubber den sidste fremkomstdato for A. anamensis frem til 3,8 millioner år – hvilket indikerer overlapningsperioden på mindst 100, 000 år.