Little Foot è uno dei più antichi ominidi conosciuti nell'Africa meridionale. Questo scheletro quasi completo, appartenente al genere Australopithecus, risale a più di tre milioni di anni fa. È stato trovato nel 1994 nelle Grotte di Sterkfontein vicino a Johannesburg, in Sudafrica, che fanno parte della "Culla dell'umanità".
Sappiamo molto del genere Australopithecus, grazie a centinaia di resti fossili trovati in Africa. Sappiamo che consisteva in diverse specie, alcune delle quali probabilmente vivevano allo stesso tempo, e che queste specie consumavano un'alta diversità di cibo.
Ma sfortunatamente, poiché i fossili sono spesso frammentati, non sappiamo ancora esattamente come fosse il cervello di Australopithecus, come camminavano o perché si sono evoluti in certi modi.
Ora una combinazione del cranio relativamente intatto di Little Foot e una tecnica di scansione ad alta tecnologia chiamata microtomografia ci ha aiutato a rivelare alcune delle risposte.
I miei colleghi e io abbiamo usato la microtomografia per studiare virtualmente il cranio di Little Foot. Questa tecnica si basa sull'uso di uno scanner che ci consente di accedere a dettagli molto precisi, alcuni micrometri alla volta. Abbiamo esplorato varie strutture anatomiche del cranio e, più in particolare, le impronte cerebrali e l'orecchio interno.
Abbiamo quindi confrontato ciò che abbiamo trovato con altri esemplari di Australopithecus e resti fossili appartenenti a diversi gruppi: Paranthropus e Homo primitivo. Questi sono geologicamente più giovani, il che ci ha permesso di seguire l'evoluzione.
Il cervello e l'orecchio interno sono anche interfacce interessanti tra gli ominidi fossili e il loro ambiente fisico e sociale. Attraverso questi studi, possiamo presentare ed esplorare nuovi scenari su come i nostri antenati hanno vissuto ed evoluto.
Studiare le impronte cerebrali
Il cervello non può fossilizzarsi. Ciò significa che qualsiasi comprensione dell'evoluzione del cervello degli ominidi si basa sull'analisi delle impronte del cervello che sono conservate all'interno dei nostri crani, noto anche come endocast.
L'endocast può fornire informazioni su dimensioni, forma e organizzazione del cervello, nonché sul sistema vascolare che lo alimenta. Nonostante la presenza di alcune crepe e il fatto che alcune parti del cranio siano deformate, l'endocast del Little Foot è relativamente completo e conserva chiare impronte del cervello.
Cranio di "Little Foot" e rendering 3D dell'endocast. (Beaudet et al.2019 Journal of Human Evolution) Le impronte del cervello nei lobi frontali di Little Foot sono simili agli esemplari geologicamente più giovani dell'Australopithecus : mostrano uno schema simile a una scimmia che differisce sostanzialmente dagli umani viventi. La corteccia visiva nella regione posteriore dell'endocast di Little Foot, nel frattempo, sembra essere più espansa rispetto all'Australopithecus più giovane e negli esseri umani viventi, dove è più ridotta.
Questa informazione è fondamentale perché la riduzione della corteccia visiva nel cervello degli ominidi è correlata all'espansione della corteccia di associazione parietale, che è coinvolta in funzioni critiche come memoria, autocoscienza, orientamento, attenzione o uso degli strumenti. Ciò potrebbe significare che quelle funzioni non erano così sviluppate in Little Foot rispetto alle successive ominine.
La nostra ipotesi è che i cambiamenti ambientali circa 2, 8 milioni di anni fa potrebbero aver portato a una pressione selettiva sul cervello di Australopithecus . Un ambiente imprevedibile avrebbe potuto cambiare gli habitat e le risorse alimentari di Australopithecus e dovevano adattarsi per sopravvivere. Ciò spiegherebbe le differenze cerebrali tra Little Foot e Australopithecus più giovane.
E il nostro studio suggerisce anche che il sistema vascolare nell'endocast di Australopithecus era più complesso di quanto si pensasse in precedenza, in particolare nei vasi meningei medi. Ciò significa che Little Foot potrebbe esserci stato relativamente vicino in termini di flusso sanguigno cerebrale.
Questo tratto potrebbe aver giocato un ruolo chiave nell'emergere di un grande cervello nel lignaggio umano, poiché questa parte del sistema vascolare è probabilmente coinvolta nel sistema di raffreddamento del cervello.
Esplorare l'orecchio interno
In un secondo articolo descriviamo anche dettagli affascinanti sull'orecchio interno di Little Foot. L'orecchio interno contiene gli organi dell'equilibrio - il sistema vestibolare con i suoi canali semicircolari - e l'udito, attraverso la coclea a forma di lumaca.
Tradizionalmente, l'orecchio interno nei fossili poteva essere descritto attraverso la forma del labirinto osseo incorporato nell'osso temporale. Le nostre analisi microtomografiche ci hanno permesso di ricostruire virtualmente l'orecchio interno di Little Foot. Abbiamo scoperto che combinava caratteristiche simili a quelle umane e scimmiesche. È più simile a un altro esemplare di Australopithecus trovato nella grotta Jacovec a Sterkfontein, che ha un'età simile a quella di Little Foot. Questi due esemplari possono rappresentare la morfologia ancestrale dell'orecchio interno di Australopithecus .
Esiste una stretta relazione tra il sistema vestibolare e la locomozione - il modo in cui camminiamo. In Little Foot e in altri Australopithecus, il sistema vestibolare è diverso dall'uomo e dal Paranthropus, ma ha somiglianze con le scimmie.
Ciò potrebbe essere coerente con l'ipotesi di vecchia data secondo cui l' Australopithecus avrebbe potuto camminare su due zampe per terra, ma anche trascorrere del tempo sugli alberi. Anche il parantropo è diverso dall'Homo : erano bipedi come noi, ma probabilmente non potevano impegnarsi in attività specifiche come la corsa.
Abbiamo ottenuto ulteriori approfondimenti affascinanti dall'orecchio interno. Questi includono il fatto che la coclea di Little Foot, che si trova nell'orecchio interno, è simile agli esemplari Australopithecus geologicamente più giovani e al Paranthropus . Ma differisce sostanzialmente da quello degli esemplari fossili di Homo . Questo organo è legato alla percezione del suono e a fattori ecologici come dieta, habitat o comunicazione.
Quindi i nostri risultati suggeriscono che Little Foot avrebbe potuto interagire con l'ambiente circostante in modo diverso rispetto ai nostri antenati umani più recenti.
Questa ricerca offre una finestra affascinante sul cervello e sull'orecchio interno di Little Foot e ci aiuta a capire di più su come il cervello e le orecchie dei nostri antenati si sono evoluti milioni di anni fa.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation.
Amélie Beaudet, ricercatrice post-dottorato, University of the Witwatersrand
