Kogte vores tidlige forfædre deres mad i varme kilder?

Nogle af de ældste rester af tidlige menneskelige forfædre er blevet gravet frem i Olduvai Gorge, en sprækkedalsindstilling i det nordlige Tanzania, hvor antropologer har opdaget fossiler af hominider, der eksisterede for 1,8 millioner år siden. Regionen har bevaret mange fossiler og stenredskaber, hvilket tyder på, at tidlige mennesker bosatte sig og jagede der.

Nu har et hold ledet af forskere ved MIT og University of Alcalá i Spanien opdaget beviser på, at varme kilder kan have eksisteret i Olduvai Gorge omkring det tidspunkt, nær tidlige menneskelige arkæologiske steder. Nærheden af ​​disse hydrotermiske funktioner rejser muligheden for, at tidlige mennesker kunne have brugt varme kilder som en madlavningsressource, for eksempel at koge friske dræber, længe før mennesker menes at have brugt ild som en kontrolleret kilde til madlavning.

"Så vidt vi kan se, det er første gang, forskere har fremlagt konkrete beviser for muligheden for, at folk brugte hydrotermiske miljøer som en ressource, hvor dyr ville have samlet sig, og hvor muligheden for at lave mad var tilgængelig, " siger Roger Summons, Schlumberger professor i geobiologi i MIT's Department of Earth, Atmosfærisk, og Planetariske Videnskaber (EAPS).

Summons og hans kolleger har offentliggjort deres resultater i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences. Studiets hovedforfatter er Ainara Sistiaga, en Marie Sklodowska-Curie fellow baseret på MIT og Københavns Universitet. Holdet inkluderer Fatima Husain, en kandidatstuderende i EAPS, sammen med arkæologer, geologer, og geokemikere fra universitetet i Alcalá og universitetet i Valladolid, i Spanien; universitetet i Dar es Salaam, i Tanzania; og Pennsylvania State University.

En uventet rekonstruktion

I 2016, Sistiaga sluttede sig til en arkæologisk ekspedition til Olduvai Gorge, hvor forskere med Olduvai Paleoanthropology and Paleoecology Project indsamlede sedimenter fra et 3 kilometer langt lag af blotlagt sten, der blev aflejret for omkring 1,7 millioner år siden. Dette geologiske lag var slående, fordi dets sandede sammensætning var markant anderledes end det mørke lerlag lige under, som blev deponeret for 1,8 millioner år siden.

"Noget var ved at ændre sig i miljøet, så vi ønskede at forstå, hvad der skete, og hvordan det påvirkede mennesker, " siger Sistiaga, som oprindeligt havde planlagt at analysere sedimenterne for at se, hvordan landskabet ændrede sig som reaktion på klimaet, og hvordan disse ændringer kan have påvirket den måde, tidlige mennesker levede i regionen.

Det menes, at for omkring 1,7 millioner år siden, Østafrika gennemgik en gradvis tørring, bevæger sig fra en vådere, træbefolket klima til tørre, græsset terræn. Sistiaga bragte sandede sten tilbage indsamlet fra Olduvai Gorge-laget og begyndte at analysere dem i Summons' laboratorium for tegn på visse lipider, der kan indeholde rester af bladvoks, giver ledetråde til den slags vegetation, der var til stede på det tidspunkt.

"Du kan rekonstruere noget om planterne, der var der, ved hjælp af kulstoftallene og isotoperne, og det er hvad vores laboratorium er specialiseret i, og hvorfor Ainara gjorde det i vores laboratorium, "Siger Summons. "Men så opdagede hun andre klasser af forbindelser, der var fuldstændig uventede."

Et utvetydigt tegn

Inden i sedimenterne, hun bragte tilbage, Sistiaga stødte på lipider, der så helt anderledes ud end de planteafledte lipider, hun kendte. Hun tog dataene med til Summons, som indså, at de var et tæt match med lipider produceret ikke af planter, men af ​​specifikke grupper af bakterier, som han og hans kolleger havde rapporteret om, i en helt anden sammenhæng, for næsten 20 år siden.

De lipider, som Sistiaga ekstraherede fra sedimenter aflejret for 1,7 millioner år siden i Tanzania, var de samme lipider, som er produceret af en moderne bakterie, som Summons og hans kolleger tidligere undersøgte i USA, i de varme kilder i Yellowstone National Park.

En bestemt bakterie, Thermocrinis ruber, er en hypertermofil organisme, der kun vil trives i meget varmt vand, such as those found in the outflow channels of boiling hot springs.

"They won't even grow unless the temperature is above 80 degrees Celsius [176 degrees Fahrenheit], " Summons says. "Some of the samples Ainara brought back from this sandy layer in Olduvai Gorge had these same assemblages of bacterial lipids that we think are unambiguously indicative of high-temperature water."

Det er, it appears that heat-loving bacteria similar to those Summons had worked on more than 20 years ago in Yellowstone may also have lived in Olduvai Gorge 1.7 million years ago. By extension, the team proposes, high-temperature features such as hot springs and hydrothermal waters could also have been present.

"It's not a crazy idea that, with all this tectonic activity in the middle of the rift system, there could have been extrusion of hydrothermal fluids, " notes Sistiaga, who says that Olduvai Gorge is a geologically active tectonic region that has upheaved volcanoes over millions of years—activity that could also have boiled up groundwater to form hot springs at the surface.

The region where the team collected the sediments is adjacent to sites of early human habitation featuring stone tools, along with animal bones. It is possible, derefter, that nearby hot springs may have enabled hominins to cook food such as meat and certain tough tubers and roots.

"The authors' comprehensive analyses paint a vivid picture of the ancient Olduvai Gorge ecosystem and landscape, including the first compelling evidence for ancient hydrothermal springs, " says Richard Pancost, a professor of biogeochemistry at the University of Bristol, der ikke var involveret i undersøgelsen. "This introduces the fascinating possibility that such springs could have been used by early hominins to cook food."

"Why wouldn't you eat it?"

Exactly how early humans may have cooked with hot springs is still an open question. They could have butchered animals and dipped the meat in hot springs to make them more palatable. På lignende måde, they could have boiled roots and tubers, much like cooking raw potatoes, to make them more easily digestible. Animals could have also met their demise while falling into the hydrothermal waters, where early humans could have fished them out as a precooked meal.

"If there was a wildebeest that fell into the water and was cooked, why wouldn't you eat it?" Sistiaga poses.

While there is currently no sure-fire way to establish whether early humans indeed used hot springs to cook, the team plans to look for similar lipids, and signs of hydrothermal reservoirs, in other layers and locations throughout Olduvai Gorge, as well as near other sites in the world where human settlements have been found.

"We can prove in other sites that maybe hot springs were present, but we would still lack evidence of how humans interacted with them. That's a question of behavior, and understanding the behavior of extinct species almost 2 million years ago is very difficult, Sistiaga says. "I hope we can find other evidence that supports at least the presence of this resource in other important sites for human evolution."