Rewolucja w paleontologii. Naukowcy zrekonstruowali twarz „Małej Stopy”

Międzynarodowy zespół naukowców dokonał pierwszej tak precyzyjnej, cyfrowej rekonstrukcji twarzy „Małej Stopy”, jednego z najważniejszych przodków człowieka w historii odkryć. Badania szkieletu sprzed 3,67 mln lat rzucają zupełnie nowe światło na to, jak wczesne homininy – nasi dalecy krewni – przemieszczały się i ewoluowały w Afryce.

Szkielet „Małej Stopy” (fot. Shutterstock)

• Naukowcy po raz pierwszy tak precyzyjnie zrekonstruowali twarz „Małej Stopy”. Szkielet wczesnego hominina ma około 3,67 mln lat i jest jednym z najlepiej zachowanych przodków człowieka w historii badań.
• Szczątki odkryto w jaskiniach Sterkfontein niedaleko Johannesburga. Przez miliony lat nacisk skał zdeformował delikatne kości, dlatego tradycyjne metody naprawy czaszki były zbyt ryzykowne.
• Badacze użyli światła synchrotronowego i cyfrowego modelowania. Dzięki temu odtworzono pierwotny kształt czaszki i uzyskano pierwszą pełną rekonstrukcję twarzy.

Szczątki należące do rodzaju Australopithecus odnaleziono w jaskiniach Sterkfontein niedaleko Johannesburga. „Mała Stopa” to najbardziej kompletny szkielet wczesnego przodka ludzi, jaki kiedykolwiek trafił w ręce badaczy. Przez dziesięciolecia naukowcy mieli jednak ogromny problem: twarz osobnika była w fatalnym stanie.

Przez miliony lat spoczywania pod ziemią potężny nacisk skał wygiął i pokruszył delikatne kości. Tradycyjne metody naprawy czaszki były zbyt ryzykowne – fizyczne prostowanie elementów mogłoby nieodwracalnie zniszczyć skamieniałość. Rozwiązaniem okazała się technologia cyfrowa.

Naukowcy odtworzyli czaszkę „Małej Stopy”

Naukowcy przewieźli szczątki do Wielkiej Brytanii. Tam wykorzystali światło synchrotronowe – rodzaj niezwykle silnego promieniowania, które działa jak super-rentgen. Pozwoliło ono zajrzeć do wnętrza skamieliny i zobaczyć detale niewidoczne gołym okiem. Dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu badacze cyfrowo dopasowali przesunięte fragmenty kości i przywrócili im pierwotny kształt. Dopiero wtedy twarz „Małej Stopy” była gotowa do analizy.

Zespół przeprowadził szczegółowe pomiary i porównał je z danymi współczesnych małp oraz innych skamielin z Afryki. Wynik był całkowicie sprzeczny z tym, czego się spodziewano. Choć „Małą Stopę” znaleziono w RPA, budowa jej twarzy i oczodołów bardziej przypomina osobniki żyjące tysiące kilometrów dalej – we Wschodniej Afryce (dzisiejsza Etiopia).

– Ten wzorzec jest nieoczekiwany, biorąc pod uwagę geograficzne pochodzenie „Małej Stopy”, i sugeruje bardziej dynamiczną historię ewolucyjną, niż wcześniej zakładano – oceniła dr Amélie Beaudet, główna autorka badania z Uniwersytetu Wits.

Odkrycie to sugeruje, że nasi przodkowie nie żyli w odizolowanych grupach. Zamiast tego, wczesne populacje tworzyły skomplikowaną sieć powiązań, swobodnie migrując po kontynencie.

Badanie wykazało też, że ewolucja szczególnie mocno „pracowała” nad okolicami oczu. Zmiany w tej części czaszki wynikały prawdopodobnie z przystosowania do nowego środowiska i innych sposobów zdobywania pokarmu, co zmieniało wzrok naszych przodków.

Naukowcy planują kolejne badania

Dominic Stratford, dyrektor ds. badań w Sterkfontein, podkreśla wagę tego odkrycia: – Badanie wspiera ideę Afryki jako połączonego krajobrazu ewolucyjnego, w którym populacje adaptowały się do presji ekologicznej, pozostając jednocześnie połączonymi poprzez wspólne pochodzenie.

Choć twarz jest już znana, naukowcy przypominają, że z czasem oblicza naszych przodków stawały się coraz mniej wysunięte i delikatniejsze. – Wciąż nie wiemy, kiedy takie zmiany nastąpiły – dodała Beaudet.

Kolejnym wyzwaniem będzie cyfrowe odtworzenie puszki mózgowej, co pozwoli zajrzeć do „umysłu” „Małej Stopy” i zrozumieć, jak rozwijała się inteligencja u wczesnych ludzi.

– Twarz to tylko część historii. Inne części czaszki, zwłaszcza puszka mózgowa, pozostają zniekształcone przez deformacje plastyczne i będą wymagały podobnej cyfrowej rekonstrukcji, aby lepiej zrozumieć rozmiar i organizację mózgu u tego wczesnego hominina – podsumowała dr Beaudet.

Wyniki prac zespołu opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Comptes Rendus Palevol”.