science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe de schedel van de oudste bekende voorouder van de mensheid ons begrip van evolutie verandert

MRD-schedel. Krediet:Dale Omori, met dank aan het Cleveland Museum of Natural History

De recente ontdekking van een 3,8 miljoen jaar oude schedel (schedel zonder onderkaak) is momenteel het meest besproken onderwerp onder paleoantropologen. Maar fossielen worden de hele tijd gevonden, dus waarom is de schedel van deze kleine, oude man zo belangrijk? Het blijkt dat de ontdekking onze kijk op hoe vroege mensachtigen evolueerden, en hoe ze tot mensen leidden, verandert. Om te begrijpen hoe, laten we bij het begin beginnen.

1995, onderzoekers vonden verschillende gedeeltelijke kaken, geïsoleerde tanden en ledematen in Kenia, gedateerd tussen 4,2m en 3,9m jaar oud, en toegewezen ze aan een geheel nieuwe soort: Australopithecus anamensis . Al deze fossielen werden gevonden in sedimenten geassocieerd met een oud meer - "anam, " wat meer betekent in de lokale taal. Een aantal extra exemplaren werden vervolgens gevonden in Ethiopië, dacht tot dezelfde soort te behoren.

De primitieve kenmerken van A. anamensis hebben geleid tot de wijdverbreide opvatting dat deze soort de voorouder is van Australopithecus afarensis , een jongere mensachtigen uit Tanzania, Ethiopië en misschien Kenia, gedateerd tussen 3,8 en 3 miljoen jaar oud. Het meest iconische fossiel van A. afarensis is waarschijnlijk het gedeeltelijke skelet dat bekend staat als Lucy, die lange tijd werd gezien als de oudst bekende menselijke voorouder.

De nieuw ontdekte schedel, bijgenaamd "MRD" naar het collectienummer MRD-VP-1/1, vertoont veel overeenkomsten met het reeds bestaande A. anamensis exemplaren, en werd daarom toegewezen aan deze soort. Echter, de MRD-schedel was intact genoeg om wetenschappers in staat te stellen voor het eerst het volledige gezicht en de hersenpan te analyseren, en onderzoeken delen van de schedel die nog ontbraken in het fossielenbestand van A. anamensis .

De auteurs ontdekten verschillende nieuwe morfologische kenmerken in de MRD-schedel die conventioneel worden beschouwd als kenmerkend voor jongere soorten in de menselijke afstamming. De diepte van het gehemelte, bijvoorbeeld, overtreft die van alle bekende A. anamensis en A. afarensis exemplaren, en behoort zelfs tot de diepste smaakpapillen van latere Australopithecus-soorten. Dit daagt de lange en wijdverbreide opvatting uit waaruit Lucy's soort geleidelijk is geëvolueerd A. anamensis zonder vertakking van de evolutionaire lijn - een proces dat bekend staat als anagenese.

Anagenese versus cladogenese.

Aangezien deze moderne kenmerken al aanwezig waren in de oudere soorten, het meest waarschijnlijke scenario is dat Lucy's soort is gevormd door evolutionaire afwijking van A. anamensis -een proces dat bekend staat als cladogenese. Het is echter niet precies bekend wanneer A. afarensis divergeerde. Verder bewijs voor cladogenese komt van een 3,9 miljoen jaar oud voorhoofdsbeen (deel van het voorhoofd) uit Ethiopië, ontdekt in 1981. De vorm is anders dan MRD, wat suggereert dat dit fossiel waarschijnlijk toebehoort aan A. afarensis .

Als dat het geval is, dan moeten we de menselijke evolutionaire tijdlijn herzien, met A. anamensis bestaande van 4,2 miljoen tot 3,8 miljoen jaar geleden, en A. afarensis van 3,9 miljoen tot 3 miljoen jaar geleden. Dit zou betekenen dat beide soorten elkaar minstens 100 overlappen, 000 jaar, het onmogelijk maken voor A. afarensis geleidelijk te zijn geëvolueerd uit één enkele voorouderlijke groep. In feite, het wordt steeds duidelijker dat de meeste soorten in onze evolutionaire lijn waarschijnlijk zijn geëvolueerd door zich af te splitsen van bestaande groepen.

De menselijke lijn

De nieuwe ontdekking daagt ook het idee uit dat Lucy's soort de voorouder is van alle latere Australopithecus hominins, die uiteindelijk tot de mens leidden.

Een verticaal rechte en steil oplopende kromming van het jukbeen wordt traditioneel beschouwd als een relatief modern kenmerk. Het was aanwezig in Australopithecus africanus (3,7 tot 2,1 miljoen jaar geleden uit zuidelijk Afrika, door sommigen beschouwd als een directe voorouder van de Homo-afstamming) en in Paranthropus (2,7 tot 1,2 miljoen jaar geleden uit Zuid- en Oost-Afrika, niet direct op onze evolutionaire lijn).

Gezichtsreconstructie van MRD. Matt Kraai, met dank aan het Cleveland Museum of Natural History. Credit:gezichtsreconstructie door John Gurche mogelijk gemaakt door genereuze bijdrage van Susan en George Klein

De tegenovergestelde toestand - een laag en gebogen jukbeen - wordt als primitief beschouwd, en wordt gedeeld onder A. afarensis , Ardipithecus ramidus (4,3m-4,5m jaar geleden uit Ethiopië, een meer aapachtige primitieve mensachtigen) en Afrikaanse apen.

De top van de MRD-schedel, die verrassend modern is, daagt nu deze visie uit. Het opent verder de mogelijkheid dat het al lang bestaande idee van A. afarensis aangezien de voorouder van alle latere Australopithecus-groepen het bij het verkeerde eind had, en dat in plaats daarvan A. anamensis is de voorouder van deze jongere soorten. Welke vroege mensachtigen de directe voorouder van de mens is, blijft nog steeds een onbeantwoorde vraag.

Het is duidelijk dat deze laatste ontdekking nieuwe inzichten heeft gegeven in ons evolutionaire verleden, maar verhoogde ook de complexiteit van de relaties tussen vroege mensachtigen. Het midden van het Plioceen (5,3 tot 2,6 miljoen jaar geleden) is vol geraakt met meerdere, hedendaagse en geografisch wijdverbreide soorten.

Het verduidelijken van de relaties tussen deze soorten, vol vertrouwen hun morfologie karakteriseren, en het ontcijferen van het complexe en ingewikkelde verhaal over de evolutie van mensachtigen is geen eenvoudige taak. Specimens op elke nieuwe locatie leggen een ander punt vast langs het evolutionaire traject, maar het is niet eenvoudig om deze bevindingen om te zetten in stabiele en betrouwbare takken op een evolutionaire boom.

Meer exemplaren uit tijdsperioden en geografische locaties die momenteel ondervertegenwoordigd zijn in het fossielenbestand, zouden kunnen helpen om deze vragen op te lossen, maar kan evengoed alles wat we weten op zijn kop zetten.

MRD. Krediet:Jennifer Taylor, met dank aan het Cleveland Museum of Natural History. Fotografie door Dale Omori en Liz Russell

Ontdekkingen over de hele wereld in het afgelopen decennium hebben geleid tot een volledige heroverweging van ons evolutionaire verleden. Het laat zien dat nieuwe fossielen niet altijd bestaande hypothesen ondersteunen, en dat we bereid moeten zijn onze opvattingen te veranderen en nieuwe theorieën te formuleren op basis van het beschikbare bewijsmateriaal.

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