2 millioner år gammel kranium af Paranthropus robustus antyder, at klimaændringer kørte hurtige ændringer
Paranthropus robustus er en lille hjerne uddød hominin, der levede mellem 2 millioner og 1,2 millioner år siden i det, der nu er Sydafrika. Opdaget i 1938 var det blandt de første tidlige homininer beskrevet og den første opdagede robuste australopithecin. Paranthropus robustus hanner blev anset for at være væsentligt større end kvinder — ligesom de størrelsesforskelle, der ses i moderne primater. Men den velbevarede voksne mandlige kranium af Paranthropus robustus fra Drimolen-hulesystemet nordvest for Johannesburg i Sydafrika, dateret fra cirka 2,04-1,95 millioner år siden, antyder i stedet, at denne hominin udviklede sig hurtigt i en periode med lokale klimaændringer for omkring 2 millioner år siden, hvilket resulterede i anatomiske ændringer, der tidligere blev tilskrevet køn.
paleoanthropologer vidste allerede, at udseendet af Paranthropus robustus i Sydafrika stort set faldt sammen med Australopithecus forsvinden og fremkomsten i regionen tidlig Homo.
denne overgang fandt sted meget hurtigt, måske inden for kun få titusinder af år.”arbejdshypotesen har været, at klimaændringer skabte stress i befolkningen i Australopithecus, der til sidst førte til deres død, men at miljøforholdene var mere gunstige for Homo og Paranthropus, som måske har spredt sig til regionen fra andre steder,” sagde Professor David Strait, en forsker ved St. Louis.”vi ser nu, at miljøforholdene sandsynligvis også var stressende for Paranthropus, og at de var nødt til at tilpasse sig for at overleve.”
den nyopdagede prøve fra Drimolen-stedet, betegnet DNH 155, er helt klart en Paranthropus robustus-mand.
det er større end et velundersøgt medlem af den art, der tidligere blev opdaget på stedet-et individ kendt som DNH 7, og formodes at være kvindelig — men er målbart mindre end formodede hanner fra det nærliggende sted for Sværkrans.
“det ser nu ud som om forskellen mellem de to steder ikke blot kan forklares som forskelle mellem mænd og kvinder, men snarere som forskelle på befolkningsniveau mellem stederne,” sagde førsteforfatter Jesse Martin, en doktorand ved La Trobe University.
” vores nylige arbejde har vist, at Drimolen går forud for Sværkrans med omkring 200.000 år, så vi mener, at Paranthropus robustus udviklede sig over tid, hvor Drimolen repræsenterede en tidlig befolkning og Sværkrans repræsenterede en senere, mere anatomisk afledt befolkning.”
“det er meget vigtigt at kunne dokumentere evolutionær forandring inden for en slægt. Det giver os mulighed for at stille meget fokuserede spørgsmål om evolutionære processer,” tilføjede medforfatter Dr. Angeline Leece, også fra La Trobe University.
Paranthropus boisei. Billedkredit: Kristian Roman Yevseyev.
beviset for hurtige, men betydelige klimaændringer i denne periode i Sydafrika kommer fra en række kilder.
kritisk indikerer fossiler, at visse pattedyr forbundet med skov — eller bushland-miljøer uddøde eller blev mindre udbredte-mens andre arter forbundet med tørre, mere åbne miljøer optrådte lokalt for første gang.
“som det er tilfældet i dag, ændrer skiftende klimaer lokale miljøer, og det hurtige udseende af et mere åbent, tørt og køligere miljø i Sydafrika på dette tidspunkt resulterede i en ændring af den lokale økologi og dermed til de fødevarer, der var tilgængelige på landskabet,” sagde medforfatter Dr.”vi vidste allerede, at Paranthropus robustus havde udviklet en række anatomiske specialiseringer af kraniet, der gjorde det muligt at forbruge og overleve på de slags hårde, hårde, vanskelige at behandle fødevarer.”
” men sammenlignet med geologisk yngre prøver fra det nærliggende sted, viser Drimolen-kraniet meget tydeligt, at det var mindre velegnet til at spise disse udfordrende menupunkter.”
” det, vi har, er et bemærkelsesværdigt øjebliksbillede af, hvordan et tørt klima førte til, at naturlig udvælgelse ændrede anatomien af denne ene art over kun 200.000 år fra den mindre effektive form på Drimolen til udviklingen af et mere kraftfuldt fodringsapparat til stede i Sværtkrans Paranthropus robustus.”det var bemærkelsesværdigt, at Paranthropus robustus optrådte på omtrent samme tid som vores direkte forfader Homo erectus, som dokumenteret af et spædbarn Homo erectus cranium, som holdet opdagede på samme Drimolen-sted i 2015,” sagde Dr. Leece.
” disse to meget forskellige arter, Homo erectus med deres relativt store hjerner og små tænder, og Paranthropus robustus med deres relativt store tænder og små hjerner, repræsenterer divergerende evolutionære eksperimenter.”
” mens vi var den slægt, der vandt til sidst, antyder den fossile optegnelse, at Paranthropus robustus var meget mere almindelig end Homo erectus på landskabet for to millioner år siden.”
” disse to slægter levede sammen med en tredje slægt af tidlige menneskelige forfader, Australopithecus, også til stede fra steder i samme lille dal, ” Dr. Sagde schvarts.
“hvordan disse homininer opdelte landskabet, især i denne periode med radikalt skiftende miljøer, er endnu ikke klart, og det er et stort fokus i vores fremtidige forskning.”
” Drimolen er hurtigt ved at blive et hotspot for tidlige hominin-opdagelser, hvilket er et bevis på det nuværende holds dedikation til holistisk udgravning og analyse efter felt, ” sagde medforfatter Dr. Stephanie Baker, en forsker ved University of Johannesburg.
“DNH 155-kraniet er et af de bedst bevarede Paranthropus robustus-prøver, som videnskaben kender.”
“Dette er et eksempel på, hvad omhyggelig, finskala forskning kan fortælle os om vores fjerne forfædre.”
forskningen er beskrevet i et papir, der blev offentliggjort online i denne uge i tidsskriftet Nature Ecology& Evolution.
J. M. Martin et al. Drimolen cranium DNH 155 dokumenterer mikroevolution i en tidlig hominin-Art. Nat Ecol Evol, offentliggjort online 9. November 2020; doi: 10.1038 / s41559-020-01319-6