Najnowsze badania nad jednym z najbardziej kompletnych szkieletów wczesnych homininów, znanym jako "Mała Stopa" (Little Foot), przynoszą przełomowe informacje na temat ewolucji ludzkiej twarzy. Dzięki zaawansowanym technikom cyfrowej rekonstrukcji naukowcy z University of the Witwatersrand po raz pierwszy mogli szczegółowo odtworzyć wygląd twarzy osobnika sprzed 3,67 miliona lat, którego szczątki odkryto w jaskiniach Sterkfontein w Republice Południowej Afryki. Swoją pracę opublikowali na łamach czasopisma "Comptes Rendus Palevol".
- "Mała Stopa" to jeden z najstarszych homininów.
- Naukowcy stworzyli jedną z najbardziej kompletnych twarzy australopiteka.
- To przełomowe odkrycie pozwoli lepiej zrozumieć, jak ewoluowały twarze i mózgi naszych przodków.
Szczątki "Małej Stopy" zostały odnalezione w regionie wpisanym na listę światowego dziedzictwa UNESCO jako Kolebka Ludzkości (Cradle of Humankind), około 40 kilometrów na północny zachód od Johannesburga.
Szkielet zachował się wyjątkowo dobrze, jednak przez miliony lat czaszka tego osobnika uległa znacznym deformacjom, których nie dało się skorygować tradycyjnymi metodami rekonstrukcji. Dopiero wykorzystanie skanowania synchrotronowego wysokiej rozdzielczości w Diamond Light Source w Wielkiej Brytanii oraz zaawansowanych narzędzi cyfrowych pozwoliło międzynarodowemu zespołowi naukowców, kierowanemu przez dr Amelie Beaudet i profesora Dominica Stratforda, na wirtualne złożenie fragmentów kości twarzoczaszki. Efektem tych prac jest jedna z najbardziej kompletnych rekonstrukcji twarzy przedstawiciela rodzaju Australopithecus.
Zespół badawczy przeanalizował dziewięć kluczowych wymiarów twarzy, porównując "Małą Stopę" z przedstawicielami małp człekokształtnych oraz trzema innymi skamieniałościami australopiteków. Wśród porównywanych okazów znalazły się młodszy osobnik z Południowej Afryki oraz dwa okazy z Etiopii. Wyniki analizy okazały się nieoczekiwane.
Okazało się, że ogólny rozmiar twarzy, kształt i wymiary oczodołów oraz architektura twarzoczaszki "Małej Stopy" są bardziej zbliżone do wschodnioafrykańskich okazów niż do młodszego południowoafrykańskiego osobnika.
Ten wzorzec jest zaskakujący, biorąc pod uwagę geograficzne pochodzenie "Małej Stopy". Sugeruje bardziej dynamiczną historię ewolucyjną, niż dotychczas sądzono - podkreśla dr Amelie Beaudet. Jak dodaje, "Mała Stopa" może reprezentować linię blisko spokrewnioną z populacjami wschodnioafrykańskimi, podczas gdy późniejsze homininy południowoafrykańskie wykształciły bardziej odrębne cechy twarzy w wyniku lokalnych procesów ewolucyjnych.
Badania wykazały skutki działania selekcji naturalnej w obrębie regionu oczodołowego, co może być związane ze zmianami w zdolnościach wzrokowych oraz zachowaniach. Poza tym, że nasze badania, ograniczone do jednej części anatomicznej i kilku porównawczych skamieniałości, dostarczają dodatkowych danych na temat pokrewieństw między populacjami Australopithecus w Afryce, wykazujemy, że część oczodołowa twarzy mogła podlegać w tamtym okresie presji ewolucyjnej - dodaje Beaudet. Mimo iż wiadomo, że twarz homininów na przestrzeni czasu stawała się coraz mniej wysunięta i bardziej delikatna, wciąż nie jest jasne, kiedy dokładnie te zmiany zachodziły i jakie mechanizmy ewolucyjne za nie odpowiadały.
Profesor Dominic Stratford zwraca uwagę, że nowe odkrycia wspierają hipotezę, że Afryka była połączonym obszarem ewolucyjnym, w którym populacje homininów adaptowały się do lokalnych warunków, pozostając jednocześnie powiązane wspólnym pochodzeniem.
Zamiast postrzegać ewolucję wczesnych homininów jako proces zachodzący w izolowanych regionach, na podstawie wyników naszych badań można rozumieć Afrykę jako połączony krajobraz ewolucyjny, z grupami przystosowującymi się do lokalnych warunków, ale powiązanymi przez wspólne dziedzictwo - podkreśla Stratford.
Autorzy pracy podkreślają, że twarz odgrywa kluczową rolę w relacjach naczelnych z otoczeniem fizycznym i społecznym, ma znaczenie dla procesów odżywiania, widzenia, oddychania, odbierania zapachów oraz komunikacji niewerbalnej. W tym kontekście jest ona niezwykle istotnym obszarem anatomicznym dla zrozumienia adaptacji homininów do środowiska.
Tylko nieliczne skamieniałości australopiteków zawierają niemal kompletną twarz, co czyni "Małą Stopę" wyjątkowym i cennym punktem odniesienia. Jej twarz zachowuje kluczowe regiony anatomiczne zaangażowane w widzenie, oddychanie i odżywianie, a jej czaszka dostarczy kolejnych istotnych informacji dla zrozumienia naszej historii ewolucyjnej - podkreśla Beaudet.
Naukowcy planują kolejne wirtualne rekonstrukcje, które pozwolą jeszcze dokładniej poznać, jak wczesne homininy przemieszczały się, wchodziły w interakcje i różnicowały się na terenie Afryki.
Twarz to tylko część historii. Inne części czaszki, zwłaszcza puszka mózgowa, pozostają zdeformowane przez procesy geologiczne i będą wymagały podobnej cyfrowej rekonstrukcji, by lepiej zrozumieć wielkość i organizację mózgu u tego wczesnego hominina - dodaje pierwsza autorka pracy.