Little Foot er en av de eldste kjente hominins i Sør-Afrika. Dette nesten komplette skjelettet, som tilhører slekten Australopithecus, stammer mer enn tre millioner år tilbake. Det ble funnet i 1994 i Sterkfontein-hulene nær Johannesburg i Sør-Afrika, som utgjør en del av "Cradle of Humankind".
Vi vet ganske mye om slekten Australopithecus, takket være hundrevis av fossile rester som finnes i Afrika. Vi vet at den besto av flere arter, noen av dem muligens levde samtidig, og at disse artene konsumerte et høyt matmangfold.
Men dessverre, fordi fossilene ofte er fragmenterte, vet vi fortsatt ikke nøyaktig hvordan Australopithecus ' hjerne så ut, hvordan de gikk eller hvorfor de utviklet seg på bestemte måter.
Nå har en kombinasjon av Little Foots relativt intakte skallen og en høyteknologisk skanningsteknikk kalt mikrotomografi hjulpet oss med å avsløre noen av svarene.
Mine kolleger og jeg brukte mikrotomografi for å undersøke Little Fots hodeskalle. Denne teknikken er avhengig av bruk av en skanner som gir oss tilgang til veldig fine detaljer - noen få mikrometer av gangen. Vi utforsket forskjellige anatomiske strukturer i hodeskallen, og mer spesielt hjernen avtrykk og det indre øret.
Vi sammenliknet det vi fant med andre Australopithecus- prøver, og med fossile rester som tilhører forskjellige grupper: Paranthropus og tidlig Homo . Disse er geologisk yngre, noe som gjorde at vi kunne spore evolusjonen.
Hjernen og det indre øret er også interessante grensesnitt mellom fossile homininer og deres fysiske og sosiale miljø. Gjennom disse studiene kan vi presentere og utforske nye scenarier om hvordan forfedrene våre levde og utviklet seg.
Studerer avtrykk av hjernen
Hjernen kan ikke fossile. Det betyr at enhver forståelse av hominin hjerneutvikling er avhengig av å analysere avtrykkene til hjernen som er bevart på innsiden av hodeskallene våre, også kjent som endokasten.
Endokasten kan levere informasjon om hjernens størrelse, form og organisering, så vel som det vaskulære systemet som mater den. Til tross for tilstedeværelsen av noen sprekker og det faktum at noen deler av hodeskallen er deformert, er Little Foot sin endokast relativt fullstendig og bevarer klare avtrykk av hjernen.
“Little Foot’s” -skalle og en 3D-gjengivelse av endokasten. (Beaudet et al. 2019 Journal of Human Evolution) Avtrykkene av hjernen i Little Foot sine frontalobber ligner de geologisk yngre eksemplene av Australopithecus : de viser et abelignende mønster som skiller seg vesentlig fra levende mennesker. Den visuelle cortex i bakregionen av Little Foot sin endokast, synes i mellomtiden å være mer utvidet enn i yngre Australopithecus og hos levende mennesker, der den er mer redusert.
Denne informasjonen er kritisk fordi reduksjonen av den visuelle cortex i hominin hjernen er relatert til utvidelsen av parietal assosiasjonskortex, som er involvert i kritiske funksjoner som hukommelse, selvinnsikt, orientering, oppmerksomhet eller bruk av verktøyet. Dette kan bety at disse funksjonene ikke var så utviklet i Little Foot sammenlignet med senere hominins.
Vår hypotese er at miljøendringer for rundt 2, 8 millioner år siden kan ha ført til selektivt trykk på Australopithecus ' hjerne. Et uforutsigbart miljø kan ha endret leveområder og matressurser til Australopithecus, og de måtte tilpasse seg for å overleve. Dette ville forklare cerebrale forskjeller mellom Little Foot og yngre Australopithecus .
Og vår studie antyder også at det vaskulære systemet i endokasten til Australopithecus var mer sammensatt enn tidligere antatt, spesielt i de midterste meningealkar. Dette betyr at Little Foot kan ha vært relativt nær oss når det gjelder cerebral blodstrøm.
Denne egenskapen kan ha spilt en sentral rolle i fremveksten av en stor hjerne i menneskets avstamning, siden denne delen av det vaskulære systemet trolig er involvert i hjernens kjølesystem.
Utforske det indre øret
I en annen artikkel beskriver vi også fascinerende detaljer om Little Foot sitt indre øre. Det indre øret inneholder balanseorganene - det vestibulære systemet med halvcirkelformede kanaler - og hørsel, gjennom den snegleformede cochlea.
Tradisjonelt kan det indre øret i fossiler beskrives gjennom formen til den benete labyrinten som er innebygd i det temporale beinet. Våre mikrotomografiske analyser tillot oss å praktisk talt rekonstruere det indre øret til Little Foot. Vi fant ut at den kombinerte menneskelignende og abelignende funksjoner. Det er mest som et annet Australopithecus- eksemplar som ble funnet i Jacovec Cavern på Sterkfontein, som er i en lignende alder som Little Foot. Disse to eksemplene kan representere forfedres morfologi av Australopithecus 'indre øre.
Det er et nært forhold mellom det vestibulære systemet og bevegelsen - hvordan vi går. I Little Foot og andre Australopithecus er det vestibulære systemet forskjellig fra mennesker og Paranthropus, men har likheter med aper.
Dette kan være i samsvar med den langvarige hypotesen om at Australopithecus kunne ha gått på to ben på bakken, men også brukt litt tid i trærne. Paranthropus er også annerledes enn Homo : de var dobbeltledd som oss, men kunne sannsynligvis ikke delta i spesifikke aktiviteter som å løpe.
Vi fikk ytterligere fascinerende innsikt fra det indre øret. Disse inkluderer det faktum at cochlea fra Little Foot, som finnes i det indre øret, ligner på geologisk yngre Australopithecus- prøver, og Paranthropus . Men det skiller seg vesentlig fra det fra fossile Homo- prøver. Dette organet er relatert til lydoppfatning og til økologiske faktorer som kosthold, habitat eller kommunikasjon.
Så funnene våre antyder at Little Foot kunne ha interaksert med omgivelsene på en annen måte enn våre nyere menneskelige aner.
Denne forskningen gir et fascinerende vindu inn i Little Foot hjerne og indre øre, og hjelper oss å forstå mer om hvordan forfedrenes hjerner og ører utviklet seg for millioner av år siden.
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation.
Amélie Beaudet, postdoktor, University of the Witwatersrand
