2 millió éves fogakat vizsgáltak és kiderült, hogy a korai emberek 6 évig táplálták anyatejjel az utódaikat

Az ember távoli őse, az Australopithecus africanus egyedülálló megközelítést alkalmazott utódainak felnevelésére, amint azt a Nature foly...

Az ember távoli őse, az Australopithecus africanus egyedülálló megközelítést alkalmazott utódainak felnevelésére, amint azt a Nature folyóiratban megjelent új kutatás mutatja. Négy fog geokémiai elemzése azt bizonyítja, hogy mindössze 6-9 hónapig szoptatták a csecsemőket, majd ezt követően az anyatejet különböző mennyiségű szilárd táplálékkal kiegészítve adták nekik 5-6 éves korukig.

A tej és a szilárd élelmiszerek közötti egyensúly ebben az időszakban ciklikusan változott, valószínűleg az élelem rendelkezésre állásának szezonális változásai miatt. (1)

Ez a tudás több téren is hasznos. Evolúciós szempontból segít megérteni az Australopithecus africanus konkrét biológiai és viselkedési adaptációit a többi kihalt emberi őssel és a modern emberekkel szemben.

A 5-6 évig történő szoptatás anyagcsere szempontjából megterhelő, ezért a szoptató anyának bizonyos kalória bevitelre van szüksége. A tej használata, mint kiegészítő táplálék az idősebb utódok esetében, akadályozhatta az Australopithecus africanus fajok azon képességét, hogy sikeresen életben maradjanak egy lényegében változó éghajlat alatt.

Talán ez az életmód gyorsította fel az Australopithecus africanus kihalását körülbelül 2 millió évvel ezelőtt.

A rejtélyes emberszabású

Az Australopithecus africanust először 1924-ben fedezte fel az ausztrál születésű tudós Raymond Dart a dél-afrikai Taungban, és ez a faj képviselte az Afrikában azonosított első korai emberi ősünket.

Egy évszázadnyi ásatást és kutatást követően Taung és más dél-afrikai helyszínek gazdag feljegyzésekkel rendelkeznek a korai emberi őseinkről. Ez a régió most az UNESCO Világörökség része, és az "Emberiség bölcsője" néven ismert.

Ez az emberszabású faj, amely az emberi evolúciós vonal tagja, majomszerű és speciális jellemzők keveréke volt. Csupán Dél-Afrikában kerültek elő a faj fosszilis maradványai, melyek korát 2-3 millió évvel ezelőttre datálják.

Mivel csak néhány példány létezik, kevés információ áll rendelkezésünkre arról, hogy az Australopithecus africanus hogyan élt és milyen kapcsolatban állt más emberszabású fajokkal, mint például az Australopithecus kelet-afrikai fajaival, a robusztus Paranthropus-al és saját nemzetségünkkel, a Homoval.

A fogak elemzése

A kutatók a legmodernebb analitikai technikákat alkalmazták. Lézert használtak a fosszilis fogak apró darabjainak eltávolítására, majd kémiai összetételük meghatározásához egy tömegspektrométer nevű műszert vettek igénybe.

Ez sokkal kevésbé roncsoló, mint a hagyományos módszerek, amelyek megkövetelik, hogy a mintát az elemzés előtt összetörjék és feloldják. Ez egy kulcsfontosságú technika az Australopithecus africanus ritka példányainak tanulmányozása során.

A lézeres módszer lehetővé tette, hogy a minták összetételét a fogak teljes felületén feltérképezzék - az étrend, a mobilitás vagy az éghajlat időbeli változásait. Ez egy fontos előrelépés, hiszen a hagyományos paleontológiai módszerek segítségével nem lehetett megállapítani ezen információkat.

Ebben a tanulmányban két egyed fosszilis fogaiban a bárium, a stroncium és a lítium koncentrációjának változásait térképezték fel. Ezeknek az elemeknek a mennyisége testünkben jelentősen változhat a tápláléktól függően, és ezek a változások tükröződnek a csontok és a fogak összetételében.

Miközben csontjaink összetétele tovább változik, ahogy az életünk során átalakulnak, a fogaink nem változnak, miután gyermekkorunkban kialakultak. A fogaink tehát gyermekkori étrendünk tökéletes kémiai időkapszuláiként funkcionálnak.

A változatos étrend feltérképezése

A bárium koncentrációja az anyatejben nagyon magas, így a szoptatás során kialakuló csecsemőfogakban is nagy koncentrációban fog megjelenni. Ez a koncentráció fokozatosan csökken, ahogy más élelmiszereket kezdünk fogyasztani.

Az Australopithecus africanustól származó minták eltérő mintázatot mutatnak, és a bárium koncentráció ciklikus ingadozásai figyelhetők meg. Ez azt sugallja, hogy az anyák növelték vagy csökkentették a további élelmiszerek mennyiségét, valószínűleg más források rendelkezésre állásától függően. Ez a modern orángutánok esetében is megfigyelhető élelmiszer-stresszhez való alkalmazkodás.

A lítium koncentrációja ezekben a fogakban szintén ciklikusan változik, bár nem mindig a báriummal egyidejűleg. A lítium változások pontos oka még mindig nem tisztázott, de úgy tűnik, hogy a testzsír-tartalékok változásával vagy az elfogyasztott fehérje mennyiségével áll kapcsolatban.

Ez arra utal, hogy az Australopithecus africanus rendszeresen szembesült az élelmiszer-stresszel, és étrendjük és/vagy zsírkészletük az évszakokkal együtt változott.

Összehasonlították az Australopithecus africanus eredményeit a hasonló szavannai életközösségből származó modern állatok adataival, amelyek a szezonális változásokhoz kapcsolódó ciklikus jeleket mutatnak, és a ciklusos szoptatásnak is nevezett jelekhez hasonlítanak, amit a jelenleg élő orángutánok esetében is megfigyeltek.

Az otthonhoz közel

Megvizsgálták továbbá a fogak stroncium izotóp összetételét is, hogy megértsék, hogy az Australopithecus africanus merre járt ezen a területen. Ugyanazon elem izotópjai tömegük alapján megkülönböztethetők.

A stroncium izotópokat gyakran használják erre a célra a paleontológiában, mivel a különböző régiókban jellegzetes izotópértékek vannak, amelyeket az étellel és az itallal vesznek fel.

A két Australopithecus africanus egyén úgy tűnik, hogy élete nagy részét a Sterkfontein-barlang közelében élte le, ahol a maradványaikat megtalálták.

A korlátozott táplálékot biztosító régióban élve a korai emberszabású fajok sokféle élelmet gyűjtöttek össze a különböző élőhelyekről a túlélés érdekében.

Ez a kutatás az Australopithecus africanus gondoskodó viselkedésének megértését szolgálja. Most már tudjuk, hogy ez az emberszabású faj meghosszabbította a szoptatás időszakát, kiegészítve azt különböző mennyiségű szilárd táplálékkal, ami miatt a zsírtartalékok jelentősen ingadoztak.

Ez valószínűleg része volt a faj nagy sikerességű túlélési stratégiájának.

Mivel azonban az ökoszisztémák az éghajlattal együtt körülbelül 2 millió évvel ezelőtt megváltoztak, az anyák anyagcsere-stressze hozzájárulhatott a faj esetleges kihalásához.

(1) - https://www.nature.com/articles/s41586-019-1370-5
(2) - https://theconversation.com/teeth-time-capsule-reve