De allereerste endocast-reconstructie van het bijna volledige brein van de mensachtigen, bekend als Little Foot, onthult een klein brein dat aapachtige en mensachtige kenmerken combineert.

MicroCT-scans van het fossiel van de Australopithecus, bekend als Little Foot, laten zien dat de hersenen van dit oude menselijke familielid klein waren en kenmerken vertonen die lijken op die van ons eigen brein en andere die dichter bij onze voorouders staan ​​en die we met levende chimpansees delen.

Hoewel de hersenen structuren hebben die vergelijkbaar zijn met die van moderne mensen, zoals een asymmetrische structuur en patroon van middelste meningeale vaten, wijzen sommige van de kritieke gebieden, zoals een uitgebreide visuele cortex en verminderde pariëtale associatiecortex, op een aandoening die van ons verschilt.

Het fossiel van de Australopithecus genaamd Little Foot, een oud menselijk familielid, werd meer dan 14 jaar opgegraven uit de Sterkfontein-grotten in Zuid-Afrika, door professor Ronald Clarke, van de Universiteit van de Witwatersrand (Wits). Zijn hersen-endocast werd virtueel geëxtraheerd, beschreven en geanalyseerd door Wits-onderzoeker, Dr. Amélie Beaudet, en het Sterkfontein-team met behulp van MicroCT-scans van het fossiel.

De scans onthullen indrukken die op de schedel zijn achtergelaten door de hersenen en de bloedvaten die het voeden, samen met de vorm van de hersenen. Het onderzoek van Beaudet werd gepubliceerd als het eerste in een reeks artikelen die gepland waren voor een speciale uitgave van dit tijdschrift over het bijna complete "Little Foot"-skelet in de Tijdschrift voor menselijke evolutie .

"Ons vermogen om kenmerken van vroege mensachtige hersenen te reconstrueren is beperkt door de zeer fragmentarische aard van het fossielenbestand. De endocast van Little Foot is uitzonderlijk goed bewaard gebleven en relatief compleet, waardoor we onze eigen oorsprong beter dan ooit kunnen verkennen, ' zegt Beaudet.

De endocast toonde aan dat de hersenen van Little Foot asymmetrisch waren, met een duidelijke linker occipitale petalia. Hersenasymmetrie is essentieel voor lateralisatie van de hersenfunctie. Asymmetrie komt voor bij mensen en levende apen, evenals in andere jongere mensachtige endocasts. Little Foot laat ons nu zien dat deze hersenasymmetrie al heel vroeg aanwezig was (van 3,67 miljoen jaar geleden), en ondersteunt suggesties dat het waarschijnlijk aanwezig was in de laatste gemeenschappelijke voorouder van mensachtigen en andere mensapen.

Andere hersenstructuren, zoals een uitgebreide visuele cortex, suggereert dat de hersenen van Little Foot waarschijnlijk enkele kenmerken hadden die dichter bij de voorouder staan ​​die we delen met levende chimpansees.

"In de menselijke evolutie, wanneer weet dat een verminderde visuele cortex, zoals we in ons eigen brein kunnen zien, is gerelateerd aan een meer uitgebreide pariëtale cortex - een cruciaal hersengebied dat verantwoordelijk is voor verschillende aspecten van sensorische verwerking en sensorimotorische integratie, " zegt Beaudet. "Integendeel, Little Foot heeft een grote visuele cortex, die meer lijkt op chimpansees dan op mensen."

Beaudet en haar collega's vergeleken de Little Foot-endocast met endocasts van 10 andere Zuid-Afrikaanse mensachtigen die dateren tussen drie en 1,5 miljoen jaar geleden. Hun voorlopige berekening van het endocraniale volume van Little Foot bleek aan de lage kant van het bereik voor Australopithecus, wat in overeenstemming is met zijn hoge leeftijd en zijn plaats tussen andere zeer vroege fossielen van Australopithecus uit Oost-Afrika.

De studie heeft ook aangetoond dat het vasculaire systeem in Australopithecus complexer is dan eerder werd gedacht, wat op dit moment nieuwe vragen oproept over het metabolisme van de hersenen. Dit zou in overeenstemming kunnen zijn met een eerdere hypothese die suggereert dat het endocraniale vasculaire systeem in Australopithecus dichter bij de moderne mens stond dan in het geologisch jongere Paranthropus-geslacht.

"Dit zou betekenen dat zelfs als het brein van Little Foot anders was dan wij, het vasculaire systeem dat zorgt voor de bloedstroom (die zuurstof brengt) en die de temperatuur in de hersenen kan regelen - beide essentiële aspecten voor de ontwikkeling van een groot en complex brein - waren mogelijk al aanwezig in die tijd, ' zegt Beaudet.

Gezien de geologische ouderdom van meer dan 3 miljoen jaar, Het brein van Little Foot suggereert dat jongere mensachtigen in de loop van de tijd een grotere complexiteit in bepaalde hersenstructuren hebben ontwikkeld, misschien als reactie op de toenemende milieudruk die 2,6 miljoen jaar geleden werd ervaren met een voortdurende vermindering van gesloten habitats.

"Dergelijke veranderingen in het milieu kunnen mogelijk ook meer complexe sociale interactie hebben aangemoedigd, die wordt aangestuurd door structuren in de hersenen, ' zegt Beaudet.