Um estranho pé antigo revela um primo humano escondido

Em 2009, uma equipe de pesquisa liderada pelo paleoantropólogo da Universidade Estadual do Arizona, Yohannes Haile-Selassie, descobriu oito ossos do pé de um antigo ancestral humano em sedimentos de 3,4 milhões de anos na fenda de Afar, na Etiópia. O fóssil, conhecido como Burtele Nature Foot, foi recuperado no sítio paleontológico Woranso-Mille e foi formalmente apresentado em uma publicação de 2012.

“Quando encontramos o pé em 2009 e o anunciamos em 2012, sabíamos que era diferente da espécie de Lucy, Australopithecus afarensis, que é amplamente conhecida naquela época”, disse Haile-Selassie, diretor do Instituto de Origens Humanas (IHO) e professor da Escola de Evolução Humana e Mudança Social da ASU.

“No entanto, não é uma prática comum no nosso campo nomear uma espécie com base em elementos pós-cranianos – elementos abaixo do pescoço – por isso esperávamos encontrar algo acima do pescoço em clara associação com o pé. Crânios, mandíbulas e dentes são geralmente os elementos usados ​​no reconhecimento de espécies.”

Conectando o calcador Burtele ao Eu não digo Australopithecus

Quando o pé de Burtele foi descrito pela primeira vez, alguns dentes já haviam sido recuperados da mesma área geral. No entanto, os cientistas não tinham certeza se esses dentes provinham exatamente da mesma camada de sedimentos do pé. Em 2015 a equipe anunciou uma nova espécie da região Eu não digo Australopithecusmas ainda não atribuiu o pé de Burtele a esta espécie, embora alguns dos fósseis tenham sido encontrados muito perto do pé, explicou Haile-Selassie.

Ao longo da década seguinte, repetidas temporadas de campo e descobertas adicionais de fósseis permitiram à equipa construir uma imagem mais sólida. Haile-Selassie disse que agora tem material suficiente para ligar com segurança o pé de Burtele à espécie R. Eu não digo.

Duas espécies de hominídeos compartilhando a mesma paisagem

A decisão de colocar o pé de Burtele numa espécie específica é apenas uma parte de uma história maior. O sítio Woranso-Mille é especialmente importante porque fornece evidências claras de que duas espécies de hominídeos intimamente relacionadas viviam na mesma área ao mesmo tempo.

O pé de Burtele, agora associado a R. Eu não digoé considerado mais primitivo que os pés da espécie de Lucy, UM.. Ao contrário de Lucy, o pé Burtele mantinha um dedão oponível, o que teria sido útil para escalar. No terreno, porém, R. Eu não digo ainda andava sobre duas pernas e parece ter empurrado principalmente a partir do segundo dedo do pé, e não do dedão do pé, que é como os humanos modernos normalmente andam.

“A presença de um dedão do pé sequestrado em Ardipithecus ramidus foi uma grande surpresa porque há 4,4 milhões de anos ainda havia um ancestral hominídeo que mantinha um dedão do pé oponível, o que foi totalmente inesperado”, disse Haile-Selassie.

“Então, 1 milhão de anos depois, há 3,4 milhões de anos, encontramos o pé de Burtele, o que é ainda mais surpreendente. Esta é uma época em que vemos espécies como UM. cujos membros eram totalmente bípedes com dedão do pé aduzido. O que isso significa é que a bipedalidade – andar sobre duas pernas – nesses primeiros ancestrais humanos assumia várias formas. Toda a ideia de encontrar espécimes como o pé de Burtele diz que havia muitas maneiras de andar sobre duas pernas quando estava no chão, não havia apenas uma maneira até mais tarde.”

Evidências isotópicas destacam diferentes dietas de hominídeos

Para entender melhor o que R. Eu não digo Naomi Levin, professora da Universidade de Michigan, analisou oito dos 25 dentes recuperados da área de Burtele usando técnicas isotópicas. O método começa com a limpeza da superfície do dente e depois removendo cuidadosamente apenas o esmalte para teste.

“Eu faço uma amostra do dente com uma broca dentária e uma broca muito pequena (<1 mm) – este equipamento é o mesmo tipo que os dentistas usam para trabalhar nos dentes”, disse Levin. "Com esta broca eu removo cuidadosamente pequenas quantidades de pó. Guardo esse pó em um frasco de plástico e o transporte de volta ao nosso laboratório na Universidade de Michigan para análise isotópica."

As descobertas foram inesperadas.

Embora as espécies de Lucy pareçam ter uma dieta mista, usando plantas C3 (recursos de árvores e arbustos) e plantas C4 (gramíneas tropicais e ciperáceas), R. Eu não digo dependia mais fortemente dos recursos C3.

“Fiquei surpreso que o sinal do isótopo de carbono fosse tão claro e tão semelhante aos dados de isótopos de carbono dos hominídeos mais antigos. A. ramidus e Para o. anamensis“, disse Levin. “Achei que as distinções entre a dieta de R. Eu não digo e UM. seria mais difícil de identificar, mas os dados isotópicos mostram claramente que R. Eu não digo não estava acessando a mesma gama de recursos que UM.que é o primeiro hominídeo a fazer uso de recursos alimentares baseados em grama C4.”

Datação de fósseis e reconstrução de ambientes antigos

Outra parte crucial da investigação envolveu determinar a idade dos fósseis e reconstruir os antigos ambientes em que estes hominídeos viviam. Estabelecer como as camadas fósseis se alinham no espaço e no tempo ajuda os cientistas a compreender quando e em que condições cada espécie existiu.

“Fizemos um enorme trabalho de campo cuidadoso em Woranso-Mille para estabelecer como as diferentes camadas fósseis se relacionam, o que é crucial para entender quando e em que ambientes as diferentes espécies viveram”, disse Beverly Saylor, professora de ciências terrestres, ambientais e planetárias na Case Western Reserve University. Saylor liderou o trabalho geológico que estabeleceu a associação estratigráfica entre o pé e Au. deyiermeda.

Mandíbula juvenil oferece pistas para crescimento e desenvolvimento

Juntamente com os 25 dentes recuperados de Burtele, a equipe de Haile-Selassie também descobriu a mandíbula de um indivíduo jovem que, com base na anatomia dentária, pertencia claramente a R. Eu não digo. De acordo com Gary Schwartz, cientista pesquisador da IHO e professor da Escola de Evolução Humana e Mudança Social, essa mandíbula continha um conjunto completo de dentes de leite já instalados, bem como muitos dentes adultos ainda em desenvolvimento nas profundezas do maxilar inferior.

Os pesquisadores usaram tecnologia de tomografia computadorizada para visualizar todos os dentes em desenvolvimento. Como o desenvolvimento dos dentes está intimamente ligado aos padrões globais de crescimento, esta informação ajudou a equipa a estimar que o jovem tinha cerca de 4,5 anos de idade no momento da morte.

“Para um hominídeo juvenil desta idade, fomos capazes de ver traços claros de uma desconexão no crescimento entre os dentes da frente (incisivos) e os dentes de mastigação posteriores (molares), muito parecido com o que é visto em macacos vivos e em outros australopitecos primitivos, como a espécie de Lucy”, disse Schwartz.

“Acho que a maior surpresa foi que, apesar da nossa crescente consciência de quão diversas eram essas espécies de australopitecos primitivos (ou seja, hominídeos primitivos) – em seu tamanho, em sua dieta, em seus repertórios locomotores e em sua anatomia – esses primeiros australopitecos parecem ser notavelmente semelhantes na maneira como cresceram.”

Como os antigos hominídeos viviam juntos

Ao combinar informações sobre movimento (locomoção), dieta e ambiente, os cientistas estão a obter novas informações sobre como diferentes espécies de hominídeos poderiam viver na mesma região sem que uma levasse a outra à extinção. As diferenças na forma como caminhavam, escalavam e se alimentavam podem ter-lhes permitido partilhar a paisagem, utilizando-a de formas distintas.

“Toda a nossa investigação para compreender os ecossistemas do passado, de milhões de anos atrás, não se trata apenas de curiosidade ou de descobrir de onde viemos, disse Haile-Selassie. “É também a nossa ânsia de aprender sobre o nosso presente e o futuro.”

“Se não compreendermos o nosso passado, não poderemos compreender totalmente o presente ou o nosso futuro. O que aconteceu no passado, vemos acontecer hoje”, disse ele. “De muitas maneiras, as alterações climáticas que vemos hoje aconteceram tantas vezes durante os tempos de Lucy e R. Eu não digo. O que aprendemos dessa época poderia realmente ajudar-nos a mitigar alguns dos piores resultados das alterações climáticas atuais.”

Publicação, Equipe de Pesquisa e Financiamento

O artigo, “Novas descobertas lançam luz sobre dieta e locomoção em Eu não digo Australopithecus“, aparece na revista Natureza. A equipe de pesquisa internacional incluiu cientistas da Arizona State University, da Washington University, de St. Louis, da Case Western Reserve University, do Berkeley Geochronology Center, da Universitat de Barcelona, ​​da University of Tampa e da University of Michigan. A lista completa de autores é: Yohannes Haile-Selassie, Gary T. Schwartz, Thomas C. Prang, Beverly Z. Saylor, Alan Deino, Luis Gibert, Anna Ragni e Naomi E. Levin.

O financiamento para este trabalho veio da National Science Foundation e da WM Keck Foundation. A investigação de campo e de laboratório na Etiópia foi possível graças ao apoio da Autoridade do Património Etíope.