Det äldsta kända ansiktet Australopithecus arten - en släkting till den berömda "Lucy" - är inte längre ett mysterium.
För första gången har paleontologer upptäckt en nästan fullständig skalle av Australopithecus anamensis. Det fossila, ett benvisa med en utskjutande käke och stora hundtänder, går tillbaka 3,8 miljoner år, vilket indikerar att A. anamensis förmodligen överlappat med Lucys art, Australopithecus afarensis, i minst 100 000 år.
Upptäckten avslöjar ett ansikte som liknar Lucy, en A. afarensis prov som hittades 1974 som går tillbaka cirka 3,2 miljoner år - men med några märkbara skillnader.
"Vad vi har känt till Australopithecus anamensis hittills var det begränsat till isolerade kävfragment och tänder, "sa medförfattaren Yohannes Haile-Selassie, en paleoanthropolog vid Cleveland Museum of Natural History, berättade för reportrar under en nyhetskonferens som meddelade fyndet." Vi hade inga rester av ansiktet eller kraniet förutom ett litet fragment nära öronområdet. "
Ett ansikte av det förflutna
Allt detta förändrades den 10 februari 2016, när Haile-Selassie och hans kollegor hittade kraniet i två stora bitar i Godaya Valley i Afar-regionen i Etiopien. Fossilen begravdes i sanden från ett forntida floddelta som tömdes nära stranden av en sjö, sa Beverly Saylor, professor i stratigrafi och sedimentologi vid Case Western Reserve University vid samma nyhetskonferens. Saylor ledde teamet av paleobotanister, geologer och paleontologer som utarbetade fossilens ålder och geologiska sammanhang.
Floden transporterade sannolikt skallen från den plats där hominin, eller mänsklig förfader, dog, sade Saylor. Men fossilen slogs inte så mycket av sediment, så det hade antagligen inte reste långt, tillade hon.
Hominin "bodde antagligen längs floden och stranden av denna sjö", sa hon. Stränderna skulle ha varit skog, tilllade hon, men det omgivande området var torra skrubbar. Genom att datera mineraler och vulkaniska tuffs i regionen, fastade Saylor och hennes kollegor med säkerhet åldern på A. anamensis fossil, kallat "MRD" som en förkortning av dess provklassificering, vid 3,8 miljoner år. De misstänker att individen var en hane, baserat på storleken på benen.
"Detta prov fyller ett viktigt gap i vår kunskap om kranialanatomi Australopithecus under denna period, "sade Amélie Beaudet, en paleoanropolog vid universitetet i Witwatersrand, i Sydafrika, som inte var inblandad i den nya forskningen. Fossilen avslöjar inte bara mer om förändringar i Australopithecus genom tiden berättade hon för Live Science, men kan hjälpa till att belysa geografiska samband mellan arter. Skallen delar funktioner med Australopithecus africanus, en utdöd art som finns i södra Afrika, sa hon.
Hominins ansikte var inte riktigt så massivt eller lika robust som Lucy, men det var fortfarande robust, rapporterade forskarna idag (28 augusti) i tidskriften Nature. Hjärtatänderna var mindre än hos tidigare hominider men större än hos A. afarensis som Lucy. Underkäken sticker ut, apa-liknande. Det är långt annorlunda från de relativt platta ansiktena av moderna människor och andra arter av släktet Homo, som först utvecklades för cirka 2,8 miljoner år sedan.
De stora benen av australopithecines utvecklades förmodligen för att hjälpa dessa mänskliga förfäder att tugga grov mat, sa medförfattaren Stephanie Melillo, en paleoanthropolog vid Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Tyskland, sa på nyhetskonferensen. Släktens mer känsliga ansikten Homo förmodligen utvecklats när mänskliga förfäder flyttade till mer öppna grässlättar livsmiljöer och började införliva kött i sina dieter, därmed driva större hjärnor och minska behovet av att tugga, sade Haile-Selassie.
Ett trångt fält
Eftersom det finns mycket få fossiler av homininer, från 3,6 miljoner till 3,9 miljoner år sedan, kan identifiering och jämförelse av arter leda till kontroversiella slutsatser, sade Haile-Selassie. Den nya fossilen lägger emellertid bevis på uppfattningen att tidiga homininer var en mångfaldig grupp. Formerna på skallarna och tänderna på A. anamensis och A. afarensis är helt annorlunda, sa Haile-Selassie. Ett annat dödskallefragment från 3,9 miljoner år tillbaka, hittat på Etiopiens Middle Awash-webbplats, tillhör A. afarensis individ, sa han. Det betyder att A. anamensis dog inte ut förrän minst 100 000 år efter A. afarensis kom på scenen.
Sökningen stöder idén att tidig homininutveckling inte var linjär. Arter uppstod inte alltid, utvecklades till nya arter och försvinner från jorden, sa Haile-Selassie. Snarare isolerades undergrupper av homininer förmodligen från den bredare befolkningen, förädlade och samlade tillräckligt med förändringar för att bli helt nya arter, allt medan deras föräldrar överlevde och trivdes någon annanstans.
"I stället för en enkel modell av en art som utvecklas till en annan, verkar det troligt att det redan tidigt i mänsklig evolution att det fanns flera homininarter som levde vid en tidpunkt, och att vårt evolutionära träd är väldigt buskigt vid sin bas." sa John Kappelman, en antropolog vid University of Texas i Austin som studerar tidiga hominins men inte var involverad i den nya forskningen.
Landskapet där dessa tidiga homininer bodde kan ha bidragit till denna evolutionära mångfald genom att hålla subpopulationer åtskilda, sade Saylor.
"De geologiska bevisen visar att det var en aktiv, mycket mångfaldig miljö med branta sluttningar och vulkaner och stora basaltflöden," sade hon.
För moderna människor väcker detta mångfaldiga förfäder frågor om vilka arter som verkligen gav upphov till den första Homo arter. Medan Lucy och henne A. afarensis släktingar är säkert kandidater för den mest direkta förfäder, det fanns andra australopiteciner som levde samtidigt som kunde ha gett upphov till släktet Homo, Sa Haile-Selassie. Han och hans kollegor har också argumenterat, baserat på fossila bevis, för att det finns en annan australopithecine, Australopithecus deyiremeda, lever mellan 3,5 och 3,3 miljoner år sedan. Men inte alla forskare håller med om det A. deyiremeda var en separat art.
Tidigare upptäckta kropps- och lemmefossiler av A. anamensis föreslår att den gick på två ben men också spenderade tid på att klättra i träd, precis som Lucy, sa Kappelman till Live Science. Hjärnan var ungefär storleken på en modern schimpans.
"Det vi ser är en unik kombination av anpassningar som tydligen var stabila under en miljon år eller mer," sa Kappelman. "I stället för att studera dessa forntida fossila homininer som helt enkelt våra förfäder, är det lika viktigt att förstå dem som en gång levande djur som var väl anpassade till deras speciella miljöer. Denna senare metod gör det möjligt för oss att bättre förstå vilka sorters urvalstryck som drev människan Evolution."
