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Cosa rende un fossile un membro dell'albero genealogico umano?

Ogni famiglia ha una zia o uno zio strano, e le nostre antiche relazioni umane non fanno eccezione. L'ultimo ramo dell'albero genealogico umano va all'Homo naledi, una specie con un sorprendente e un po 'controverso mix di caratteristiche primitive e moderne.

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La scoperta è insolita perché segna la più grande concentrazione di antichi resti umani trovati in un unico sito: un enorme 1.550 ossa da circa 15 individui. Inoltre, gli ominidi sembrano aver deliberatamente collocato i loro morti in profondità in una grotta sudafricana, un comportamento che secondo i paleontologi è stranamente avanzato considerando le piccole dimensioni del cervello della specie.

Annunciando la scoperta il 10 settembre, il paleoantropologo Lee Berger dell'Università della Witwatersrand ha sostenuto che i fossili rappresentano un membro precedentemente sconosciuto del genere umano, uno che sembra essere nella zona di transizione tra Homo e il prossimo parente più vicino, Australopithecus . Ma altri esperti di origini umane non sono ancora pronti a riscrivere i libri di testo. Ad esempio, H. naledi condivide molte caratteristiche con l' Homo erectus, un'altra specie umana primitiva trovata nella stessa regione.

Quindi, mentre i fossili di H. naledi si aggiungono innegabilmente alla storia dell'evoluzione umana, evidenziano anche le difficoltà nel definire esattamente ciò che rende umana una specie fossile in primo luogo.

Secondo la documentazione fossile, il genere Australopithecus include i predecessori del nostro stesso genere Homo, come il famoso fossile "Lucy", una femmina A. afarensis, trovata nel 1974 in Etiopia. I membri di questo genere camminavano dritti regolarmente ma spesso trascorrevano del tempo sugli alberi per nutrire o evitare i predatori. Le loro dimensioni del cervello erano equivalenti a quelle degli scimpanzé e dei gorilla.

Le cronologie evolutive più comunemente accettate affermano che questi antichi ominidi hanno lasciato il posto al genere Homo a partire da circa 2, 8 milioni di anni fa. Homo sapiens, o esseri umani moderni, sono uno dei sette membri noti del genere, otto ora che è stato descritto H. naledi . Alcune di queste specie sono i nostri antenati diretti, mentre altre vivevano e morivano su rami più distanti dell'albero genealogico.

Mentre Berger ed i suoi colleghi scrivono sulla rivista eLife, un adulto H. naledi sarebbe stato alto circa 5 piedi e avrebbe pesato solo 100 libbre, con un cervello delle dimensioni di un'arancia. I resti presentano un complesso mix di caratteristiche utilizzate dagli scienziati per differenziare i membri del genere Homo dai parenti precedenti: cose come la forma del dente e del cranio, il cammino bipede, la vita arborea e le dimensioni del cervello.

"In termini di una combinazione di caratteristiche umane e più primitive, il volume di prove da 15 singoli scheletri è così irresistibilmente diverso da qualsiasi cosa che abbiamo visto in altri fossili bipedi, eretti come quelli umani che sono completamente convinto che sia un nuove specie e parte del nostro albero evolutivo umano ", afferma Rick Potts, direttore del programma Human Origins di Smithsonian.

Ad esempio, i denti e il cranio di H. naledi sono simili ai primi membri del nostro genere, come l' Homo habilis . I suoi piedi sono anche molto simili a quelli degli umani successivi, così come gli aspetti delle sue mani.

"Ma ha anche queste dita lunghe e curve che indicano il comportamento della vita degli alberi più di ogni altra cosa che vediamo persino in Australopithecus ", afferma Potts. Le spalle sollevate e la gabbia toracica dei fossili sono anche più simili a quelle viste nel gruppo Australopithecus .

Tuttavia, l'antropologa della New York University Susan Anton osserva che non c'è consenso nella paleoantropologia su come esattamente tali confronti vengano usati per definire il genere Homo . Alcuni sosterrebbero che il progresso del bipedismo è una caratteristica distintiva, quindi essere Homo significa usare un modo specifico di muoversi nell'ambiente. Altri studiosi possono guardare più alle caratteristiche craniche come caratteristiche della famiglia Homo .

"Ovviamente è un po 'più complicato di così", aggiunge dei confronti cranici, "ma la linea semplice è l'aumento della dimensione del cervello, la riduzione della dimensione della mascella e dei denti e quella combinazione è ciò che ti dà l' Homo rispetto all'Australopithecus ."

Quali caratteristiche hanno la precedenza dipende in una certa misura dalle diverse filosofie degli editori, afferma Anton. "Il problema con questa scoperta di [ H. naledi ] è che sembra mostrare sia le caratteristiche primitive che più simili all'Homo ", osserva. "E in quello che penso evidenzi che abbiamo davvero bisogno di una conversazione su ciò che intendiamo per Homo e su come decidiamo a quale delle diverse caratteristiche daremo la precedenza."

Fossili della mano di Homo naledi sono stati visti nella volta in osso di Wits presso l'Evolutionary Studies Institute dell'Università del Witwatersrand in Sudafrica. (John Hawks / Università del Wisconsin-Madison) Una vista laterale di teschi parziali dai fossili di H. naledi . (John Hawks / University of the Witwatersrand) Uno scheletro parzialmente ricostruito e altre ossa fossili di H. naledi giacciono su un tavolo dell'Università di Witwatersrand. (John Hawks / Università del Wisconsin-Madison) Il leader dell'esplorazione delle caverne Pedro Boshoff si trova nella grotta di Astro nascente. (Brett Eloff / University of the Witwatersrand) Il membro del team di spedizione Lindsay Eaves si appollaia nella grotta della stella nascente dove è stato scoperto H. naledi . (Ellen Feuerriegel / University of the Witwatersrand)

Le questioni complicate sono il fatto che Berger e il suo team non hanno ancora datato le ossa, quindi non sappiamo dove appartiene H. naledi sulla linea temporale evolutiva.

"Ciò che è importante per un evoluzionista sono i lignaggi di specie ... quando sorgono dalla ramificazione e quando terminano per estinzione?", Afferma Tim White dell'Università della California, Berkeley.

Basato su indizi anatomici, è possibile che H. naledi sia vissuto circa 2, 5 milioni di anni fa, poco prima che H. erectus entrasse in scena. Tuttavia, le strane nuove specie potrebbero anche avere meno di un milione di anni, il che significa che potrebbe aver condiviso il paesaggio con una manciata di altre specie umane, inclusi alcuni vicoli ciechi evolutivi e i primi membri dell'Homo sapiens .

"Ha una combinazione di A ustralopithecus e tratti simili all'Homo, quindi Berger e il suo team stanno indovinando che è legato alla transizione tra quei due gruppi, che era un tempo in cui diverse popolazioni vivevano sotto pressioni di sopravvivenza variabili che hanno portato a evoluzioni molto diverse esperimenti e diverse combinazioni di tratti A ustralopithecus e Homo in diverse aree dell'Africa ", afferma Potts.

“Ma è difficile sapere senza una data se proviene da quel periodo, come uno di quegli esperimenti che poi non sono andati da nessuna parte, o se in realtà ha molto meno di un milione di anni. In quel caso, potremmo parlare di qualcosa che anche non è andato da nessuna parte ed era solo una popolazione isolata, probabilmente molto piccola, che ha persistito a lungo in uno splendido isolamento. "

"Stiamo parlando delle origini di Homo a causa della presunta età per questa cosa, ma non ho idea di quanti anni abbia questa cosa", dice Anton. “Dall'anatomia non mi è chiaro che ciò abbia a che fare con l'origine di Homo . Perché il modo in cui combina le caratteristiche primitive e simili all'Homo non è almeno il modo in cui lo fa l'antico Homo nell'Africa orientale. Se è molto prima o molto più tardi, questo per me lo rende meno strano. "

Da parte sua, White non vede formarsi un nuovo ramo con H. naledi, e pensa che il suo cranio suggerisca che la scoperta fossile sia semplicemente un primo membro di un genere precedentemente noto: “Quando si confronta il cosiddetto H. naledi con il cranio Homo SK 80/847 dal sito di Swartkrans a 800 metri [2.625 piedi] di distanza, dici wow, sembra terribilmente simile. Ecco come appare un piccolo H. erectus precoce. "

H. erectus era una specie Homo di grande successo che abbandonò la vita arborea e non solo sopravvisse da circa 1, 9 milioni di anni fa a circa 100.000 anni fa, ma si diffuse anche in Africa ed Eurasia. White suggerisce che anche il cranio di H. naledi assomiglia molto a un cranio Homo di 1, 8 milioni di anni trovato a Dmanisi, in Georgia, che combina le caratteristiche di diversi lignaggi.

"Se prendessi il teschio di 1000 anni di un San Bushman dal Sud Africa e lo confrontassi con un caucasico in quella che sarebbe diventata la Georgia, i loro teschi sarebbero più diversi di H. naledi e Dmanisi, il che è abbastanza sorprendente quando pensi circa la distanza tra questi due siti ", afferma White.

"Non sto dicendo che questa non è una grande scoperta", aggiunge. "Sto dicendo che è una grande scoperta il cui significato è sconosciuto fino a quando non è stato scavato più di un pozzo di prova, la datazione è stata completata e un adeguato confronto anatomico tra questo e fossili precedentemente noti è stato fatto."

Anche la posizione fisica della scoperta ha suscitato il dibattito: come hanno fatto i corpi a penetrare in una fossa remota in una caverna buia? Le ossa furono trovate in una camera isolata alla quale si poteva accedere solo attraverso uno spazio largo sette pollici. Berger e i suoi colleghi lo caratterizzano come un comportamento funerario deliberato visto in precedenza solo negli umani moderni.

Potts lo descrive come un mistero: "Non esistono prove di cultura materiale, come strumenti o prove di alcun tipo di rituale simbolico che abbiamo quasi sempre associato alla sepoltura", dice. "Questi corpi sembrano essere stati semplicemente abbandonati. in un buco e smaltito, e questo fa davvero emergere una whodunit. "

Berger e il suo team hanno resistito alla datazione delle ossa perché il processo richiede la distruzione di alcuni resti fisici. Ora che tutti i fossili sono stati descritti nella letteratura formale, gli scienziati proveranno a collocare H. naledi sulla linea temporale. Anche in questo caso, gli esperti trascorreranno probabilmente molti anni nel tentativo di mettere questi fossili nel giusto contesto.

Per Potts, la scoperta rimarrà affascinante ovunque finiranno sul nostro albero genealogico, anche se su un ramo familiare strambo e troncato.

"Abbiamo fatto una transizione nel campo dal voler sempre trovare l'antenato degli esseri umani a comprendere ora che il processo evolutivo ha avuto tutta questa variazione creativa, soprattutto quando lo guardi nel contesto del cambiamento delle pressioni ambientali e di sopravvivenza, "Osserva.

"Quindi è davvero bello poter imparare da questo tipo di scoperte non solo che abbiamo un nuovo parente, che è davvero bello in sé, ma anche per imparare sempre di più sul processo evolutivo e quanto sia dinamico."

Cosa rende un fossile un membro dell'albero genealogico umano?