Neue Erkenntnisse über Ernährung und Fortbewegung bei Australopithecus deyiremeda

Vor 3,4 Millionen Jahren ermöglichten unterschiedliche Diäten und Fortbewegungsarten diesen Homininen, ein gemeinsames Territorium zu teilen. Der Fund eines Fossils in Woranso-Mille, Äthiopien, unterstützt, basierend auf zahnmedizinischen Überresten und isotopischen Analysen, die Bestätigung, dass beide Gruppen denselben Bereich ohne Wettbewerb um die gleichen Ressourcen besetzten.

Zu jener Zeit besiedelten unterschiedliche Homininen-Linien das östliche Afrika und nutzten verschiedene Ressourcen, um Konkurrenz zu vermeiden. Ein 2009 in Woranso-Mille gefundener Fossil wurde jetzt Australopithecus deyiremeda zugeordnet, einer Art, die sich von der ikonischen Lucy (A. afarensis) unterscheidet, mit der sie aufgrund unterschiedlicher Fortbewegungsanpassungen und Diäten das gleiche Gebiet bewohnte.

"Sie müssen sich gesehen und Zeit in demselben Gebiet verbracht haben, während sie ihren eigenen Aktivitäten nachgingen", erklärt Yohannes Haile-Selassie, Direktor des Instituts für Menschliche Ursprünge (IHO) und Professor an der Universität von Arizona.

"Als wir den Fuß 2009 fanden und 2012 bekanntgaben, wussten wir, dass er sich von der weit verbreiteten Spezies Lucy unterschied. Es ist jedoch in unserem Bereich unüblich, eine Spezies nur anhand von postkranialen Elementen (den Elementen unterhalb des Halses) zu benennen. Daher hofften wir, etwas Über-Kopf-Elemente, das klar mit dem Fuß verbunden war, zu finden. Normalerweise werden Schädel, Kiefer und Zähne verwendet, um Arten zu erkennen", betont der Wissenschaftler.

Fragment des BRT-VP-2/135 vor der Montage. Das Exemplar wurde in 29 Teilen gefunden, von denen 27 durch Siebung und die Sammlung des gesiebten Erdbodens geborgen wurden.

Im Jahr 2015 beschrieb das Team A. deyiremeda anhand von Zähnen, die in der gleichen Gegend gefunden wurden, aber bis dahin war der Fußfossil dieser Art nicht zugeordnet worden. Nach einem Jahrzehnt der Feldarbeit und neuen Funden konnten die Forscher den Burtele-Fuß sicher mit diesem Linienstamm verbinden.

Dieser Fuß, bestehend aus acht Elementen, ermöglicht es, die Gliedmaße vollständig zu rekonstruieren, vom großen Zeh bis zum vierten Zeh. Der große Zeh konnte unabhängig bewegt werden, was das Klettern ermöglichte, ohne die Fähigkeit zu verlieren, aufrecht zu gehen und sich mit den anderen Zehen abzustoßen.

"Die Stätte von Woranso-Mille ist einzigartig, weil sie klare Beweise dafür liefert, dass zwei verwandte Arten zur gleichen Zeit im selben Gebiet koexistierten", fügt Haile-Selassie hinzu.

Die Morphologie des Fußes kombiniert Bipedalismus mit Baumkletteranpassungen. Auf der einen Seite erleichterte der große Zeh das Klettern, während die anderen Zehen hyperflexibel waren, um beim Gehen abzustützen, was einen Unterschied zu A. afarensis markiert, dessen Fossilienabdrücke in Laetoli den großen Zeh in Ausrichtung mit den anderen zeigen.

"Die Präsenz eines abduzierten großen Zehs in Ardipithecus ramidus war eine große Überraschung, da vor 4,4 Millionen Jahren noch ein Hominin mit einem opponierbaren Zeh existierte, was völlig unerwartet war", kommentiert Haile-Selassie.

"Eine Million Jahre später, bei Fossilien, die auf 3,4 Millionen Jahre datiert wurden, entdeckten wir den Burtele-Fuß, der noch überraschender war. Das zeigt, dass die Bipedalität bei diesen frühen menschlichen Vorfahren verschiedene Formen angenommen hat. Es gab verschiedene Arten, sich auf zwei Beinen fortzubewegen, wobei die Form, die wir heute als typisch betrachten, erst viel später erschien", fährt er fort.

Replik von Kiefern, die ‚Australopithecus deyiremeda‘ zugeordnet sind.

Die Dokumentation von mehreren Fortbewegungsanpassungen deutet darauf hin, dass Australopithecus verschiedene Möglichkeiten erkundete, sich auf zwei Beinen zu bewegen. "Jetzt wissen wir, dass nicht alle Merkmale, die für eine menschenähnliche Bipedalität notwendig sind, gleichzeitig auftraten. Diese Informationen ermöglichen es zu interpretieren, wie A. deyiremeda seinen Lebensraum nutzte und sich im Vergleich zu anderen frühen Australopithecus bewegte", versichert Haile-Selassie.

Im internationalen Team nahm auch Lluís Gibert, Forscher am Institut für Mineralogie, Petrologie und Angewandte Geologie der Universität Barcelona, ​​teil. Laut einer Mitteilung der Institution war "die Analyse der geologischen Daten entscheidend für die Datierung und den Zusammenhang dieses Fußes mit den Überresten von A. deyiremeda".

"Ohne einen geologischen Kontext und eine detaillierte Chronologie hätten diese Fossilien keinen wissenschaftlichen Wert", sagt Gibert, der den chronostratigraphischen und sedimentologischen Kontext der gefundenen Fossilien analysiert hat.

Um die Ernährung von A. deyiremeda zu untersuchen, analysierte Naomi Levin von der Universität Michigan acht Zähne von den 25 gefundenen Zähnen mithilfe von Kohlenstoffisotopen. "Ich nahm die Probe mit einem zahnärztlichen Mikromotor und einer winzigen Bohrmaschine, wie sie auch von Zahnärzten verwendet wird, und entfernte kleine Mengen von Staub, die wir dann für die isotopische Analyse ins Labor brachten", erklärt Levin.

Die Ergebnisse zeigen, dass Lucy (A. afarensis) eine gemischte Ernährung hatte, die auf C3- und C4-Pflanzen basierte. C3 umfasst breite Laubbaum- und Straucharten, die typischerweise in schattigen Wäldern vorkommen, während C4 Gräser und Kräuter beinhaltet, die in offenen und sonnigen Savannen wachsen. A. deyiremeda hingegen ernährte sich hauptsächlich von C3-Pflanzen, was darauf hindeutet, dass sie Ressourcen bevorzugte, die stärker mit Wäldern und bewaldeten Gebieten verbunden waren.

"Es überraschte mich, dass das isotopische Signal des Kohlenstoffs so klar war und dem anderer älterer Homininen wie A. ramidus und A. anamensis ähnlich war", bemerkt Levin.

Diese diätetische Spezialisierung ermöglichte es den beiden Arten, ein Territorium zu teilen, ohne direkt zu konkurrieren, und spiegelt wider, wie sich Homininen an die klimatischen Veränderungen im Pliozän anpassten, mit der Expansion der Grasländer und der Fragmentierung von Wäldern, die sie dazu zwang, sich zu bewegen oder ihren Lebensraum zu verändern.

"In vielerlei Hinsicht traten die aktuellen Klimaveränderungen bereits in der Zeit von Lucy und A. deyiremeda auf. Was wir aus dieser Zeit lernen, kann uns helfen, die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels heute zu mildern", erklärt Haile-Selassie.

Haile-Selassie und Mitglieder seines Teams im Feld.

Das Team fand auch den Kiefer eines jungen Hominiden von A. deyiremeda. Dank der computertomografischen Untersuchung konnten sie schätzen, dass der Hominid beim Tod etwa 4,5 Jahre alt war und ein Wachstumsmuster aufwies, das dem anderer frühen Australopithecus ähnlich war.

"Das Überraschendste ist, dass trotz der Vielfalt dieser Arten — in Größe, Ernährung, Fortbewegung und Anatomie — ihr Wachstumsmuster bemerkenswert ähnlich war", erklärt Gary Schwartz, Forscher am IHO.

Haile-Selassie fügt hinzu, dass es bis jetzt keinen Beweis für Werkzeuggebrauch bei einer der beiden Arten gibt, obwohl einige Schnitte an Knochen, die in Dikika, Region Afar, gefunden wurden, als mögliches Indiz für Werkzeuge bei A. afarensis interpretiert wurden.

Die Erkenntnis, wie sich diese Vorfahren bewegten und ernährten, ermöglicht es, zu verstehen, wie sie koexistieren konnten, ohne dass eine Art die andere verdrängte. "Die einzige Möglichkeit, wie sie koexistieren konnten, ist, dass sie sich in ihrer Fortbewegungsanpassung unterschieden und unterschiedliche Nahrungsressourcen nutzten. Das ist der beste Weg, um zu koexistieren, anstatt um die gleichen Ressourcen zu konkurrieren", schließt Haile-Selassie.

Der Burtele-Fuß (links) und ein Fuß, der in den Umriss eines Gorillafusses eingepasst ist.

Referenz: Yohannes Haile-Selassie et al. "Neue Funde werfen Licht auf Ernährung und Fortbewegung in Australopithecus deyiremeda“. Nature.