Fosilie v Jižní Africe mohou přepsat historii lidské evoluce

Foto: Jason Heaton a Ronald Clarke, Muzeum přírodní historie Ditsong

Fosílie nalezené v jeskyních Sterkfontein v Jižní Africe mohou být mnohem starší, než se dříve myslelo

Starověké zkameněliny podobné lidem v Jižní Africe mohou být o více než milion let starší, než se dříve myslelo, což zvyšuje pravděpodobnost, že druhy, ze kterých pocházejí, daly vzniknout lidem, zjistila nová studie. Nové datum by mohlo přepsat několik klíčových etap v historii lidské evoluce. Je to proto, že nález naznačuje, že tyto fosilie patří k druhu, který může předcházet ikonické 3,2 miliónu let staré fosilii „Lucy“. Lucyin druh byl dlouho považován za potenciálně hlavním uchazečem o přímého předka lidí, napsal server Livescience.

Homo sapiens je jediným žijícím členem lidské linie, roduHomo. Předchozí výzkum naznačil, že hlavním kandidátem na předchůdce Homo, může být rod Australopithecus, který žil asi před 4,1 miliony až 2,9 miliony let. 

Australopithecus , což znamená „jižní opice“, zahrnuje Lucyin druh, Australopithecus afarensis . V době Lucyina objevu v Etiopii v roce 1974 byly její kosti nejstarší a nejúplnější kostrou starověkého hominina, skupiny, která zahrnuje lidi a vyhynulé druhy blíže příbuzné lidem než jakékoli jiné zvíře, podle Nature.

Nejhojnějšími zdroji fosilií Australopithecus , které byly dosud objeveny, jsou jeskyně Sterkfontein v Jižní Africe, které jsou součástí lokality s názvem Kolébka lidstva. Sterkfontein se proslavil, když tam byl v roce 1936 objeven první známý dospělý Australopithecus . Během desetiletí našli vědci ve Sterkfonteinu stovky fosilií homininů, které jsou obvykle klasifikovány jako členové druhu Australopithecus africanus .

Předchozí výzkum však naznačoval, že kosti ve Sterkfonteinu byly staré pouze 2,1 milionu až 2,6 milionu let. Naproti tomunejstarší známé fosílie homo, objevené v Etiopii, pocházejí asi 2,8 milionu let. To naznačovalo, že druh Sterkfontein Australopithecus nemohl být přímými předky Homo . 

Místo toho vědci často navrhovali, že předky lidské linie byly druhy Australopithecus ve východní Africe, jako je Lucy’s, A. afarensis , a že A. africanus z Jižní Afriky pocházejí z A. afarensis z východní Afriky.

Přesto existuje mnoho kontroverzí kolem stáří fosilií ve Sterkfonteinu. Podle výzkumu Darryla Grangera, geochronologa z Purdue University ve West Lafayette, Indiana, a jeho kolegů se například odhaduje, že téměř kompletní kostra známá jako Little Foot, která se tam našla, je stará 3,67 milionu let.

V nové studii Granger a jeho kolegové hledali nové odhady stáří ostatních fosilií homininů ve Sterkfonteinu. Zjistili, že tyto kosti mohou být ve skutečnosti staré asi 3,4 milionu až 3,7 milionu let. Díky tomu jsou starší než Lucy a otevírá možnost, že se Homo mohl vyvinout z druhu Australopithecus v Jižní Africe, a ne z východní Afriky, jak se dlouho myslelo.

Pochopení dat zkamenělin ve Sterkfonteinu může být složité. Normálně vědci odhadují stáří fosílií analýzou vrstev, ve kterých se nacházejí; čím je vrstva hlubší, tím může být starší. Složitý systém jeskyní ve Sterkfonteinu by však mohl vést ke smísení starších ložisek s mladším materiálem, což komplikuje pokusy o jejich datování.

Mezi další strategie datování exemplářů Australopithecus ve Sterkfonteinu patří zkoumání kostí jiných zvířat, jako jsou koně objevení kolem fosilií homininů, nebo sintrový kámen spojený s fosilními vrstvami – tenké vrstvy horniny usazené z tekoucí vody nalezené podél stěn a podlah. jeskyní. Kosti se však mohou v jeskyních během záplav posouvat a mladý sintr se může ukládat do starého sedimentu, což znamená, že data odvozená z těchto metod mohou být nesprávná.

Jedna potenciálně přesnější metoda zahrnuje datování skutečných hornin, ve kterých byly fosilie nalezeny. V nové studii vědci analyzovali betonovou matrici, ve které jsou fosilie zasazeny, nazývanou brekcie.

Vědci analyzovali takzvané kosmogenní nuklidy v horninách. Jedná se o extrémně vzácné verze prvků nebo izotopů produkovaných kosmickým zářením – vysokoenergetickými částicemi, které neustále bombardují Zemi z vesmíru. Každý izotop prvku má ve svém atomovém jádru jiný počet neutronů – například hliník-26 má ve svém jádře o jeden neutron méně než běžný hliník.

Hliník-26 se tvoří, když je hornina obsahující křemen vystavena povrchu, ale ne poté, co byla hluboce pohřbena v jeskyni. Jako takové mohou vědci datovat jeskynní sedimenty a fosílie v nich měřením hladin hliníku-26 v tandemu s dalším kosmogenním nuklidem, beryliem-10.

„Zpočátku mě překvapilo, že nové stáří 3,4 až 3,6 milionu let bylo tak blízko [věkem] starším sedimentům,“ řekla Grangerová pro Live Science. „To říká, že všechny fosilie Australopithecus ve Sterkfonteinu spadají do poměrně úzkého časového rozmezí a v konkrétní době, kdy došlo k velké diverzifikaci homininů také ve východní Africe. To ukazuje na brzké spojení mezi homininy v Východní Afrika a Jižní Afrika.“

Tyto nové nálezy, které ukazují, že A. africanus je přinejmenším stejně starý jako A. afarensis, ne-li starší, mohou vyloučit myšlenku, že A. africanus pochází z A. afarensis . A ve skutečnosti má A. africanus primitivnější opičí lebku a rysy obličeje než A. afarensis , řekl pro Live paleoantropolog Yohannes Haile-Selassie, ředitel Institutu lidského původu Arizonské státní univerzity, který se tohoto výzkumu neúčastnil. Věda. Místo toho navrhl, že A. africanus a A. afarensis mohou být sesterské druhy, pocházející ze staršího společného předka, jako je 3,8 milionu let starý A. anamensis, kterou Haile-Selassie pomohla objevit v Etiopii v roce 2016.

Dalším důsledkem nové práce je, že „tento vyšší věk poskytuje více času pro jihoafrický druh, aby se vyvinul v pozdější homininy,“ řekl Granger. To by mohlo zahrnovat Homo . „Nevíme, že se to stalo jistě, ale otevírá to okno možností.“

John Hawks, paleoantropolog z University of Wisconsin-Madison, který se této studie neúčastnil, poznamenal, že nová kosmogenní technika pravděpodobně neukončí spory o stáří fosilií Sterkfontein.

„Toto je případ, kdy se různé týmy skutečně potřebují sejít a dohodnout se na tom, co nám říká geologie místa,“ řekl Hawks Live Science. „Myslím, že tento dokument je prvním krokem v tomto procesu, ale bude to vyžadovat hodně práce, aby se tito různí vědci shodli na tom, co vidí.“

Například vědci, kteří chtějí vyřešit hádanku o stáří těchto kostí, se mohou zúčastnit dvojitě slepých experimentů zahrnujících „různé skupiny výzkumníků zkoumajících stejné vzorky, aniž by věděli, odkud jsou, dokud neoznámí své výsledky,“ řekl Hawks. „V opačném případě existuje příliš velký potenciál pro výzkumníky, aby si vybrali vzorky a metody, které posílí jejich vlastní myšlenky.“

Zdroj: Livescience