Seit Jahrzehnten lernen Wissenschaftler mehr über die Ernährung früher Hominine, insbesondere ihre Abhängigkeit von Pflanzen. Dennoch wissen wir immer noch nicht, wann diese Vorfahren von Menschen anfingen, Fleisch zu essen.
Dies ist eine frustrierende Lücke in unserem Verständnis der menschlichen Evolution. Wir sind der Meinung, dass der regelmäßige Fleischkonsum einer der Haupttreiber für das Wachstum und die Entwicklung des Gehirns in Homininen war, da tierische Produkte kalorienreich und leichter zu verdauen sind als nicht verarbeitete pflanzliche Lebensmittel. Sie enthalten auch alle essentiellen Aminosäuren und sind reich an biologisch wichtigen Nährstoffen, Mineralien und Vitaminen.
Was wir wissen, ist, dass unsere Gattung zu der Zeit, als unsere Gattung, Homovor über zwei Millionen Jahren, aß Hominine regelmäßig Fleisch. Dies geht hervor, aus ihrem erhöhten Vertrauen an diesem Punkt an Steinwerkzeuge Fleischprodukte schlachten und verarbeiten. Wir haben auch fossile Knochen mit Schnittspuren gefunden, die auf Schlachten hinweisen.
Aber das erklärt nicht, wann und wo regelmäßiges Fleischessen begann und welche Arten unserer Vorfahren diese entscheidende Veränderung machten.
Dank des versteinerten Zahnschmelzes sind wir nun einer Antwort einen Schritt näher. In eine Studie Mit mehreren anderen Co-Autoren haben wir Stickstoffisotope im Schmelz aus fossilen Zähnen zur Hominingattung gemessen Australopithecusentdeckt in Südafrikas Sterkfontein -Höhlen. Dies ist eine der ältesten bekannten menschlichen Vorfahren.
Atome desselben Elements können unterschiedliche Versionen haben, die als Isotope bezeichnet werden und die gleiche Anzahl von Protonen, aber unterschiedliche Anzahl von Neutronen haben. Dies macht sie etwas schwerer oder leichter, aber chemisch ähnlich. Zum Beispiel hat Stickstoff zwei stabile Isotope: Stickstoff-14 (¹⁴n) und Stickstoff-15 (¹⁵n). Diese treten natürlich auf, aber ihr Verhältnis variiert in der Natur. In Nahrungsnetzen werden Stickstoffisotope angereichert, wenn Sie die Kette nach oben bewegen, was bedeutet, dass Raubtiere ein höheres ¹⁴n/¹⁵n -Verhältnis haben als Pflanzenfresser.
Das Erkennen dieser Isotope ist eine Möglichkeit, alte Diäten und Ökosysteme zu rekonstruieren und Wissenschaftlern zu verstehen, wie vergangene Umgebungen das Überleben von Arten geprägt haben – einschließlich früher Menschen.
Wir haben auch die isotopische Signatur von Tieren getestet, die gleichzeitig im Ökosystem lebten. Wir haben gesehen, dass die isotopische Signatur von Australopithecus war niedrig – ähnlich wie bei Pflanzenfressern.
Unsere Ergebnisse legen nahe, dass diese affenähnlichen, kleinen frühen Hominine hauptsächlich Pflanzen fressen. Es gab wenig bis gar keine Hinweise auf den Fleischkonsum. Sie haben vielleicht gelegentlich Ei oder Insekt Snacks, aber sie haben nicht regelmäßig große Säugetiere gejagt wie Neandertaler haben Millionen von Jahren später durchgeführt.
Ein zahniger Ansatz
Einer von uns (Dr. Lüdecke) begann mit einem fossilisierten Zahnschmelz zu arbeiten Während ihres Ph.D.. Der Schwerpunkt lag auf der Messung stabiler Kohlenstoffisotope im Emaille, um den pflanzlichen Teil einer vorhandenen oder ausgestorbenen Tierdiät aufzudecken.
Dieser Ansatz zeigt, ob sich eine Art auf üppige, blättrige Pflanzen oder robuste, grasähnliche Vegetation in afrikanischen Savannenökosystemen stützte. Aber es gab immer diesen kleinen, unbefriedigenden Satz im Diskussionsabschnitt ihrer akademischen Papiere: „Dieser Datensatz kann nicht über den Fleischbereich der Ernährung informiert.“
Dann traf Inspiration. Die Mitautoren der neuesten Studie, Alfredo Martínez-García und Daniel Sigman, hatten entwickelte eine Methode Mit ihren Teams zur Messung von Stickstoffisotopen in Meeresmikrofossilien – tiny Kreaturen, die wie fossile Zahnschmelz fast kein organisches Material enthalten.
Wir fragten uns, ob die gleiche Technik für alte Zähne funktionieren und schließlich einen Datumsparker für das fleischfressende Verhalten der frühen Hominine bereitstellen könnte.
Wir begannen klein, indem wir die Methode auf Nagetieren Zahnschmelz von Tieren mit kontrollierten Diäten in einem speziellen Fütterungsexperiment testeten. Es hat funktioniert. Von dort wechselten wir zum Schmelz wilder Säugetiere aus Museumssammlungen und andere Tiere, die hatte natürlich in afrikanischen Ökosystemen gelebt.
Als diese Ergebnisse mit dem übereinstimmten, was wir in Bezug auf ihre bekannten Ernährung erwarteten, wussten wir, dass wir ein zuverlässiges Werkzeug hatten. Nach weiteren Labortests, Methodenveränderungen und Überprüfungen fühlten wir uns bereit, den fossilisierten Zahnschmelz der nicht-primären Fauna zu analysieren, das in einer der ältesten fossilen Ablagerungen der Sterkfontein-Höhlen Südafrikas gefunden wurde. Diese Kaution, Mitglied 4, bildete vor etwa 3,4 Millionen Jahren während des späten Pliozäns.
Auch diese Analysen gaben uns die erwarteten Ergebnisse: Auf der isotopischen Ebene war klar, ob wir uns mit den Zähnen eines Pflanzenfressers oder eines Fleischfressers befassten.
Dann haben wir endlich sieben probiert Australopithecus Molaren von Mitglied 4, um herauszufinden, ob diese alten Hominine, die vor etwa 3,4 Millionen Jahren in den Sterkfontein -Höhlen lebten und starben, ihre Zähne in Fleisch versenkten oder sich an ein weitgehend vegetarisches Menü festhalten.
Durch Vergleich der Stickstoff -Isotopenverhältnisse dieser frühen Hominine mit denen anderer Tiere aus demselben Ökosystem – wie Antilopen, Affen und Fleischfressern – fanden wir, dass die isotopische Signatur von Australopithecus war niedrig, ähnlich wie bei Pflanzenfressern.
Zukünftige Pläne
Diese Entdeckung ist nur der Anfang. Wir erweitern jetzt unsere Forschung auf andere fossile Standorte in Afrika und Asien, in der Hoffnung, größere Fragen zu beantworten. Wann hat Fleisch wirklich die Hominin -Diät betreten? Welche Hominine -Arten konsumierte durch unsere Evolution Fleisch? Ist das Verhalten mehrmals aufgetaucht und stimmte mit dem Aufkommen größerer Gehirne oder deutlichen Verhaltensänderungen wie der neuen Stone Tool -Technologie zusammen? Und was bedeutet das dafür, wie wir den evolutionären Weg verstehen, der zu unserer Spezies führte?
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