Twarz „Małej Stopy” po cyfrowej rekonstrukcji. Tak wyglądał nasz przodek sprzed 3,5 mln lat

To skamieniałość jest absolutnie unikatowa. Jest to najpełniejszy szkielet wczesnego hominina, jaki kiedykolwiek znaleziono. Niestety jego twarz została zniekształcona przez miliony lat procesów geologicznych, których nie dało się skorygować metodami rekonstrukcji fizycznej.

Dlatego naukowcy musieli wykorzystać w tym celu bardzo zaawansowane metody badawcze. Ich wynik przedstawili na łamach.

Okoliczności odkrycia „Małej Stopy”

Szkielet odkryto w jednej jaskiń Wits Sterkfontein, położonych około 40 km na północny zachód od Johannesburga w Republice Południowej Afryki, na terenie wpisanego na listę światowego dziedzictwa UNESCO jako „Kolebka Ludzkości”.

Odkrycie tego szkieletu tak naprawdę dokonało się w momencie analizy kości w magazynie. W 1994 roku Ronald J. Clarke zidentyfikował cztery kości lewej stopy należące do hominida. P.V. Tobiasa okrzyknął znalezisko mianem „Małej Stopy” ze względu na niewielki rozmiar zidentyfikowanej... stopy. Dopiero w kolejnych latach do tych kostek dokooptowano resztę szkieletu, która należała do tej samej istoty, która otrzymała naukową nazwę Australopithecus prometheus.

Skanowanie daje twarz homininowi

Wykorzystując skanowanie synchrotronowe o wysokiej rozdzielczości w synchrotronie Diamond Light Source w Wielkiej Brytanii oraz zaawansowane techniki rekonstrukcji wirtualnej, międzynarodowy zespół badawczy pod kierownictwem dr Amelie Beaudet z Uniwersytetu w Cambridge oraz francuskiego CNRS i prof. Dominica Stratforda z Uniwersytetu Witwatersrand (RPA) oraz Uniwersytetu Stony Brook (USA) zrekonstruował cyfrowo kości twarzy „Małej Stopy” z rozdzielczości 21 mikronów. Praca nad tym zadaniem trwała 5 lat. Synchrotrony są używane też do analizy fizykochemicznej artefaktów archeologicznych, tak jak to miało miejsce niedawno w przypadku broni z epoki brązu.

W ten sposób udało się stworzyć jedną z najpełniejszych znanych rekonstrukcji twarzy australopiteka. Eksperci wskazują, że twarz jest kluczowym obszarem anatomicznym dla zrozumienia, jak homininy adaptowały się do otoczenia.

Eksperci przeanalizowali dziewięć liniowych pomiarów twarzy i zastosowali trójwymiarową morfometrię geometryczną, aby porównać „Małą Stopę” z twarzami kilku innych żyjących małp człekokształtnych, a także z trzema innymi skamieniałościami australopiteka. Wśród nich znalazł się młodszy okaz z Republiki Południowej Afryki i dwa okazy etiopskie. Co wynika z tej analizy?

Co skany wnoszą do poznania australopiteków?

Wyniki pokazują, że ogólny rozmiar twarzy, kształt i wymiary oczodołów oraz ogólna budowa twarzy „Małej Stopy” bardziej przypominają skamieniałości wschodnioafrykańskie (do których należy na przykład słynna Lucy) niż młodsze okazy z RPA. – Ta prawidłowość jest nieoczekiwana, biorąc pod uwagę geograficzne pochodzenie Małej Stopy i sugeruje bardziej dynamiczną historię ewolucyjną niż wcześniej zakładano – mówi dr Beaudet.

W czasie badania zidentyfikowano też dowody na presję selekcyjną działającą na okolicę oczu, co może być związane ze zmianami w zdolności widzenia.

Wniosek dotyczący „Małej Stopy” jest następujący: może reprezentować linię blisko spokrewnioną z populacjami wschodnioafrykańskimi, podczas gdy późniejsze południowoafrykańskie homininy rozwinęły bardziej charakterystyczne cechy twarzy w wyniku lokalnych procesów ewolucyjnych. Badania kształtu twarzy tego hominina pokazują, że wykazuje ona morfologię pośrednią między wzorcami obserwowanymi u dzisiejszych małp człekokształtnych (goryli i szympansów) a wzorcem ludzkim (Homo). Jej twarz różni się od ludzkiej tym, że jest bardziej masywna i wysunięta do przodu.

Twarz to tylko początek

Na razie zrekonstruowano tylko twarz, a nie całą czaszkę. W miarę jak będą kontynuowane dalsze wirtualne rekonstrukcje, naukowcy mają nadzieję pogłębić naszą wiedzę na temat tego, jak wczesne homininy poruszały się, wchodziły w interakcje i ewoluowały w Afryce.

– Twarz to tylko część historii. Inne części czaszki, zwłaszcza mózgoczaszka, pozostają zniekształcone przez deformację plastyczną i będą wymagały podobnej cyfrowej rekonstrukcji, aby lepiej zrozumieć rozmiar i organizację mózgu u tego wczesnego hominina – kończy dr Beaudet.

Źródło: Comptes Rendus Palevol

Nasz autor

Szymon Zdziebłowski

Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.