Little Foot este una dintre cele mai vechi hominine cunoscute din sudul Africii. Acest schelet aproape complet, aparținând genului Australopithecus, datează de mai bine de trei milioane de ani. Acesta a fost găsit în 1994 în Peșterile Sterkfontein din apropierea orașului Johannesburg din Africa de Sud, care fac parte din „Leagănul omenirii”.
Știm destul de multe despre genul Australopithecus, datorită sutelor de resturi fosile găsite în Africa. Știm că era format din mai multe specii, unele dintre ele, probabil, care trăiau în același timp și că aceste specii consumau o mare diversitate de alimente.
Dar, din păcate, deoarece fosilele sunt adesea fragmentate, încă nu știm exact cum arăta creierul Australopithecus, cum au mers sau de ce au evoluat în anumite moduri.
O combinație între craniul relativ intact al lui Little Foot și o tehnică de scanare de înaltă tehnologie numită microtomografie ne-a ajutat să dezvăluim câteva dintre răspunsuri.
Colegii mei și cu mine am folosit microtomografia pentru a investiga practic craniul micuțului. Această tehnică se bazează pe utilizarea unui scaner care ne permite să accesăm detalii foarte fine - câteva micrometre simultan. Am explorat diverse structuri anatomice ale craniului și, în special, amprentele creierului și urechea internă.
Am comparat apoi ceea ce am găsit cu alte exemplare Australopithecus și cu resturi fosile aparținând diferitelor grupuri: Paranthropus și Homo timpuriu. Acestea sunt mai tinere din punct de vedere geologic, ceea ce ne-a permis să urmărim evoluția.
Creierul și urechea internă sunt, de asemenea, interfețe interesante între hominine fosile și mediul lor fizic și social. Prin aceste studii, putem prezenta și explora noi scenarii despre modul în care au trăit și au evoluat strămoșii noștri.
Studierea amprentelor creierului
Creierul nu se poate fosiliza. Asta înseamnă că orice înțelegere a evoluției creierului de hominină se bazează pe analiza amprentelor creierului care se păstrează în interiorul craniilor, cunoscut și sub denumirea de endocast.
Endocastul poate furniza informații despre mărimea, forma și organizarea creierului, precum și sistemul vascular care îl hrănește. În ciuda prezenței unor fisuri și a faptului că unele părți ale craniului sunt deformate, endocastul Piciorului Mic este relativ complet și păstrează amprente clare ale creierului.
Craniul „Little Foot’s” și o redare în 3-D a endocast-ului. (Beaudet et al. Journal of Human Evolution 2019) Amprentele creierului în lobii frontali ai Miciului Picior sunt similare cu exemplarele mai tinere din punct de vedere geologic din Australopithecus : prezintă un model asemănător apei care diferă substanțial de oamenii vii. Între timp, cortexul vizual din regiunea posterioară a endocastului Little Foot pare să fie mai extins decât la Australopithecus mai tânăr și la oameni vii, unde este mai redus.
Aceste informații sunt esențiale, deoarece reducerea cortexului vizual din creierul de hominină este legată de extinderea cortexului de asociere parietală, care este implicată în funcții critice precum memoria, conștientizarea de sine, orientarea, atenția sau utilizarea instrumentelor. Acest lucru ar putea însemna că acele funcții nu au fost atât de dezvoltate în Piciorul Mic în comparație cu homininele ulterioare.
Ipoteza noastră este că schimbările de mediu în urmă cu aproximativ 2, 8 milioane de ani ar fi putut duce la presiune selectivă asupra creierului Australopithecus . Un mediu imprevizibil ar fi putut schimba habitatele și resursele alimentare ale Australopithecus și au trebuit să se adapteze pentru a supraviețui. Acest lucru ar explica diferențele cerebrale între Piciorul Mic și Australopithecus mai tânăr.
Și studiul nostru sugerează, de asemenea, că sistemul vascular din endocastul Australopithecus a fost mai complex decât s-a crezut anterior, în special în vasele meningeale medii. Aceasta înseamnă că Piciorul Mic ar fi fost relativ aproape de noi în ceea ce privește fluxul de sânge cerebral.
Această trăsătură ar fi putut juca un rol pivot în apariția unui creier mare în linia umană, deoarece această parte a sistemului vascular este probabil implicată în sistemul de răcire al creierului.
Explorarea urechii interioare
Într-o a doua lucrare descriem și detalii fascinante despre urechea interioară a Piciorului Mic. Urechea internă conține organele de echilibru - sistemul vestibular cu canalele sale semicirculare - și auzul, prin cohleea în formă de melc.
În mod tradițional, urechea internă în fosile ar putea fi descrisă prin forma labirintului osos încorporat în osul temporal. Analizele noastre microtomografice ne-au permis să reconstruim practic urechea internă a Piciorului Mic. Am descoperit că combina caracteristici asemănătoare omului și apei. Este cel mai mult ca un alt specimen Australopithecus găsit în caverna Jacovec la Sterkfontein, care are o vârstă similară cu piciorul mic. Aceste două exemplare pot reprezenta morfologia ancestrală a urechii interne a Australopithecus .
Există o relație strânsă între sistemul vestibular și locomoție - modul în care ne plimbăm. În Piciorul Mic și în alte Australopithecus, sistemul vestibular este diferit de om și Paranthropus, dar are asemănări cu maimuțele.
Aceasta ar putea fi în concordanță cu ipoteza de lungă durată conform căreia Australopithecus ar fi putut merge pe două picioare pe pământ, dar și a petrecut ceva timp în copaci. Paranthropus este, de asemenea, diferit de Homo : erau bipede ca noi, dar probabil nu se puteau implica în activități specifice, cum ar fi alergarea.
Am obținut perspective suplimentare fascinante din urechea interioară. Printre acestea se numără faptul că cohleea Piciorului Mic, care se găsește în urechea internă, este similară cu exemplarele Australopithecus mai tinere din punct de vedere geologic și cu Paranthropus . Dar diferă substanțial de cea a epruvetelor fosile Homo . Acest organ este legat de percepția sonoră și de factori ecologici, cum ar fi dieta, habitatul sau comunicarea.
Deci descoperirile noastre sugerează că Piciorul Mic ar fi putut interacționa cu împrejurimile sale diferit de strămoșii noștri umani mai recente.
Această cercetare oferă o fereastră fascinantă în creierul și urechea interioară a Piciorului Mic și ne ajută să înțelegem mai multe despre cum au evoluat creierele și urechile strămoșilor noștri în urmă cu milioane de ani.
Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation.
Amélie Beaudet, colegă postdoctorală, Universitatea din Witwatersrand
