Paranthropus robustus är ett småhjärnat utrotat hominin som levde mellan 2 miljoner och 1,2 miljoner år sedan i det som nu är Sydafrika. Upptäckt 1938 var det bland de första tidiga homininerna som beskrivs och den första upptäckta robusta australopithecine. Paranthropus robustus män ansågs vara betydligt större än kvinnor — ungefär som storleksskillnaderna ses i dagens primater. Men den välbevarade vuxna manliga skallen av Paranthropus robustus från Drimolen grottsystem nordväst om Johannesburg i Sydafrika, daterad från ungefär 2,04-1,95 miljoner år sedan, föreslår istället att detta hominin utvecklades snabbt under en period av lokal klimatförändring för cirka 2 miljoner år sedan, vilket resulterade i anatomiska förändringar som tidigare tillskrivits kön.

DNH 155 kranium av Paranthropus robustus fotograferad i frontal (a), vänster lateral (b), överlägsen (c) och sned (d) vyer. Skala bar-10 mm. bild kredit: Martin et al., doi: 10.1038 / s41559-020-01319-6.

Paleoanthropologists visste redan att utseendet på Paranthropus robustus i Sydafrika ungefär sammanföll med Australopithecus försvinnande och uppkomsten i regionen av tidig Homo.

denna övergång ägde rum mycket snabbt, kanske inom bara några tiotusentals år.”arbetshypotesen har varit att klimatförändringar skapade stress i populationer av Australopithecus som så småningom ledde till deras bortgång, men att miljöförhållandena var mer gynnsamma för Homo och Paranthropus, som kan ha spridit sig till regionen från andra håll”, säger Professor David Strait, forskare vid Washington University i St.Louis.

” Vi ser nu att miljöförhållandena förmodligen var stressiga för Paranthropus också, och att de behövde anpassa sig för att överleva.”

det nyupptäckta exemplet från Drimolen-platsen, betecknad DNH 155, är helt klart en Paranthropus robustus-man.

det är större än en väl studerad medlem av arten som tidigare upptäckts på platsen-en individ som kallas DNH 7 och antas vara kvinnlig — men är mätbart mindre än förmodade män från den närliggande platsen Swartkrans.

” det ser nu ut som om skillnaden mellan de två platserna inte bara kan förklaras som skillnader mellan män och kvinnor, utan snarare som skillnader på befolkningsnivå mellan platserna”, säger den första författaren Jesse Martin, doktorand vid La Trobe University.

” vårt senaste arbete har visat att Drimolen föregår Swartkrans med cirka 200 000 år, så vi tror att Paranthropus robustus utvecklades över tiden, med Drimolen som representerar en tidig befolkning och Swartkrans som representerar en senare, mer anatomiskt härledd befolkning.”

” det är mycket viktigt att kunna dokumentera evolutionära förändringar inom en härstamning. Det gör att vi kan ställa mycket fokuserade frågor om evolutionära processer,” tillade medförfattare Dr.Angeline Leece, också från La Trobe University.

Paranthropus boisei. Bildkredit: Audrey Roman Yevseyev.

bevisen på snabba men betydande klimatförändringar under denna period i Sydafrika kommer från en mängd olika källor.

kritiskt indikerar fossiler att vissa däggdjur associerade med skogsmark eller buskmarksmiljöer utrotades eller blev mindre vanliga — medan andra arter associerade med torrare, mer öppna miljöer dök upp lokalt för första gången.

”som det är fallet idag förändrar skiftande klimat lokala miljöer och det snabba utseendet på en mer öppen, torr och svalare miljö i Sydafrika vid denna tidpunkt resulterade i en förändring av den lokala ekologin och därmed till de livsmedel som finns tillgängliga på landskapet”, säger medförfattare Dr Gary Schwartz, forskare vid Arizona State University.

” vi visste redan att Paranthropus robustus hade utvecklat en mängd anatomiska specialiseringar av skallen som gjorde det möjligt att konsumera och överleva på de typer av hårda, tuffa, svåra att bearbeta livsmedel.”

” men jämfört med geologiskt yngre exemplar från den närliggande platsen Swartkrans, visar Drimolen cranium mycket tydligt att det var mindre väl anpassat för att äta dessa utmanande menyalternativ.”

”vad vi har är en anmärkningsvärd ögonblicksbild av hur ett torrt klimat ledde till naturligt urval som förändrade anatomin hos den här arten under bara 200 000 år från den mindre effektiva formen vid Drimolen till utvecklingen av en kraftfullare matningsapparat som finns i Swartkrans Paranthropus robustus.”

” det var anmärkningsvärt att Paranthropus robustus uppträdde ungefär samtidigt som vår direkta förfader Homo erectus, som dokumenterats av ett spädbarn Homo erectus cranium som laget upptäckte på samma Drimolen-plats 2015, säger Dr.Leece.

” dessa två väldigt olika arter, Homo erectus med sina relativt stora hjärnor och små tänder, och Paranthropus robustus med sina relativt stora tänder och små hjärnor, representerar divergerande evolutionära experiment.”

” medan vi var den härstamning som vann ut i slutändan, föreslår fossilregistret att Paranthropus robustus var mycket vanligare än Homo erectus på landskapet för två miljoner år sedan.”

”dessa två släkten levde tillsammans med ett tredje släkte av tidig mänsklig förfader, Australopithecus, också närvarande från platser inom samma lilla dal,” Dr. Sa Schwartz.

” hur dessa homininer delade upp landskapet, särskilt under denna period av radikalt skiftande miljöer, är ännu inte klart och det är ett stort fokus för vår framtida forskning.”Drimolen blir snabbt en hotspot för tidiga hominin-upptäckter, vilket är ett bevis på det nuvarande lagets engagemang för holistisk utgrävning och efterfältanalys”, säger medförfattare Dr Stephanie Baker, forskare vid University of Johannesburg.

” DNH 155 cranium är en av de bäst bevarade Paranthropus robustus-exemplen som är kända för vetenskapen.”

” detta är ett exempel på vad noggrann, finskalig forskning kan berätta om våra avlägsna förfäder.”

forskningen beskrivs i en artikel publicerad online denna vecka i tidskriften Nature Ecology & Evolution.

J. M. Martin et al. Drimolen cranium DNH 155 dokumenterar mikroevolution i en tidig homininart. Nat Ecol Evol, publicerad online 9 November 2020; doi: 10.1038 / s41559-020-01319-6