De verre voorouder van de mens Australopithecus africanus een unieke benadering hadden om hun jongen groot te brengen, zoals blijkt uit ons nieuwe onderzoek dat vandaag is gepubliceerd in Natuur .

Geochemische analyse van vier tanden laat zien dat ze zuigelingen gedurende ongeveer 6-9 maanden uitsluitend borstvoeding gaven, voordat ze moedermelk aanvulden met verschillende hoeveelheden vast voedsel tot ze 5-6 jaar oud waren. De balans tussen melk en vast voedsel varieerde in deze periode cyclisch, waarschijnlijk als reactie op seizoensgebonden veranderingen in de beschikbaarheid van voedsel.

Deze kennis komt op meerdere fronten van pas. Vanuit een evolutionair oogpunt, het helpt ons de specifieke biologische en gedragsaanpassingen van Australopithecus africanus vergeleken met andere uitgestorven menselijke voorouders en moderne mensen.

Echter, borstvoeding geven tot 5-6 jaar is metabolisch duur - het vereist een bepaalde toevoer van calorieën voor de zogende moeder. Het gebruik van melk als aanvullend voedsel voor oudere nakomelingen kan het vermogen van de A. africanus soorten om met succes te overleven in een periode van substantieel veranderend klimaat.

Misschien heeft deze manier van leven het uitsterven van A. africanus ongeveer 2 miljoen jaar geleden.

Een raadselachtige mensachtigen

A. africanus werd voor het eerst ontdekt in 1924 door de in Australië geboren wetenschapper Raymond Dart in Taung in Zuid-Afrika, en vertegenwoordigde de eerste vroege menselijke voorouder geïdentificeerd uit Afrika.

Een eeuw van opgravingen en onderzoek later, Taung en andere locaties in Zuid-Afrika produceerden een rijk overzicht van vroege menselijke voorouders. Deze regio is nu een UNESCO-werelderfgoed dat bekend staat als "The Cradle of Humankind".

Deze mensachtige soort, een lid van de menselijke evolutionaire lijn, had een mengsel van aapachtige kenmerken en meer gespecialiseerde. Het is alleen teruggevonden op fossiele locaties in Zuid-Afrika die dateren van tussen de 3 miljoen en 2 miljoen jaar geleden.

Omdat er maar een paar exemplaren bestaan, we hebben weinig informatie over hoe: A. africanus leefde en de relatie met andere fossiele mensachtigen, zoals de Oost-Afrikaanse soorten Australopithecus , de robuuste Paratropus , en ons eigen geslacht, Homo .

Zappende tanden

Ons onderzoek maakt gebruik van geavanceerde analytische technieken. We gebruikten een laser om kleine stukjes van fossiele tanden te zappen, en gebruikten vervolgens een instrument dat een massaspectrometer wordt genoemd om hun chemische samenstelling te bepalen.

Dit is veel minder destructief dan traditionele methoden waarbij het monster vóór analyse moet worden verpletterd en opgelost. Dit maakt het een cruciale techniek voor zeldzame exemplaren zoals die van A. africanus .

Onze lasermethode stelde ons ook in staat om de samenstelling van een monster over het gehele oppervlak van een tand in kaart te brengen - verhelderende veranderingen in het dieet, mobiliteit of klimaat door de tijd heen. Dit is een belangrijke vooruitgang, omdat het informatie kan onthullen die onmogelijk is vast te stellen met behulp van conventionele paleontologische methoden.

In dit onderzoek, we brachten veranderingen in de concentratie van barium in kaart, strontium en lithium in fossiele tanden van twee individuen. De hoeveelheden van deze elementen in ons lichaam kunnen aanzienlijk veranderen, afhankelijk van onze voeding, en deze veranderingen worden weerspiegeld in de samenstelling van onze botten en tanden.

Terwijl onze botten tijdens ons leven van samenstelling blijven veranderen, onze tanden veranderen niet nadat ze zich tijdens de kindertijd hebben gevormd. Tanden zijn dus een perfecte chemische tijdcapsule van ons kinderdieet.

Een gevarieerde voeding in kaart brengen

De concentratie van barium in moedermelk is erg hoog, dus melktanden die zich vormen tijdens het geven van borstvoeding zullen ook een hoge concentratie van dit element hebben. Deze concentratie neemt geleidelijk af naarmate andere voedselbronnen worden geïntroduceerd.

De monsters waarvan we hebben geanalyseerd: A. africanus een ander patroon laten zien, met cyclische schommelingen in de bariumconcentratie. Dit suggereert dat moeders de hoeveelheid extra voedsel zouden verhogen of verlagen, waarschijnlijk afhankelijk van de beschikbaarheid van andere middelen. Dit is een aanpassing aan voedselstress die ook door moderne orang-oetans wordt gebruikt.

De concentratie lithium in deze tanden varieert ook cyclisch, hoewel niet altijd tegelijk met barium. De precieze oorzaak van lithiumvariaties is nog steeds onduidelijk, maar het lijkt verband te houden met variaties in lichaamsvetreserves of hoeveel eiwit wordt gegeten.

Dit suggereert A. africanus regelmatig geconfronteerd met voedselstress, waardoor hun dieet en/of vetreserves met de seizoenen mee veranderen.

We vergeleken de resultaten van A. africanus tot moderne dieren uit vergelijkbare savanne-biomegebieden, wat onze resultaten ondersteunde door een cyclisch signaal te tonen dat is gekoppeld aan seizoensvariaties, vermengd met een ander signaal dat wordt geïnterpreteerd als cyclische borstvoeding die ook wordt gezien bij moderne orang-oetans.

Dicht bij thuis

We hebben ook de strontiumisotoopsamenstelling van deze tanden onderzocht om te helpen begrijpen waar A. africanus bewoog zich door het landschap. Isotopen van hetzelfde element kunnen worden onderscheiden door hun massa.

Strontiumisotopen worden hiervoor vaak gebruikt in de paleontologie, omdat verschillende regio's karakteristieke isotopenwaarden hebben die via eten en drinken worden opgenomen.

De twee A. africanus individuen in onze studie leken het grootste deel van hun leven te hebben gewoond in de buurt van de Sterkfontein-grot waar hun overblijfselen werden gevonden.

Omdat ze in een regio met beperkte voedselbronnen woonden, zouden deze vroege mensachtigen veel verschillende soorten voedsel hebben gegeten die uit verschillende habitats waren verzameld om te overleven.

Ons onderzoek geeft het eerste inzicht in het verpleegkundig gedrag van A. africanus . We weten nu dat deze mensachtigen een langere periode van borstvoeding kregen, aangevuld met wisselende hoeveelheden vast voedsel, waardoor hun vetreserves aanzienlijk schommelden.

Dit was waarschijnlijk onderdeel van een grotendeels succesvolle overlevingsstrategie voor de soort.

Maar aangezien ecosystemen ongeveer 2 miljoen jaar geleden met het klimaat veranderden, de metabole stress op moeders kan hebben bijgedragen aan het uiteindelijke uitsterven van deze soort.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.