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quinta-feira, 31 de outubro de 2024

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Fósseis de ancestrais humanos em caverna sul-africana podem ser um milhão de anos mais velhos do que se pensava

No início do século XX, a nossa percepção de nós mesmos sofreu uma grande mudança quando olhamos nos olhos dos antigos hominídeos que marcaram a separação evolutiva entre os humanos modernos e os grandes símios como gorilas e chimpanzés.

A descoberta destes “elos perdidos” entre os humanos e os primatas pré-históricos não só confirmou a tese darwiniana de que os humanos evoluíram a partir dos macacos, mas também começou a pintar um quadro de como surgimos.

Um marco importante na escrita da nossa história humana foi a descoberta, em 1936, do primeiro espécime adulto do gênero Australopithecus (macaco do sul). O fóssil do indivíduo, apelidado de TM 1511, foi encontrado nas Cavernas Sterkfontein, na África do Sul.

Desde então, as cavernas revelaram centenas de fósseis de australopitecos, incluindo vários achados significativos, como o indivíduo de Australopithecus africanus “Sra. Ples” e o espécime de Australopithecus prometheus “Pé Pequeno”. Como tal, as Cavernas Sterkfontein são referidas como o “Berço da Humanidade”.

Sterkfontein é um sistema de cavernas profundo e complexo. Em suas cavernas está preservada uma longa história de atividade hominínea na região.

de Sterkfontein A maioria dos fósseis de Australopithecus foram escavados em uma antiga caverna chamada Membro 4, que contém a maior densidade de fósseis de Australopithecus do mundo. As estimativas para a idade do Membro 4 variam entre cerca de três milhões de anos e cerca de dois milhões de anos atrás - mais jovem do que o aparecimento do nosso gênero Homo .


Leia mais: Cue o dente da caverna Laos Cobra, primeira pista na caça Denisovan abaixo


Mas novas pesquisas que utilizam novas técnicas de datação sugerem que o sedimento onde os fósseis do Australopithecus foram encontrados pode ser mais de um milhão de anos mais velho, ou seja, quase quatro milhões de anos. mais conhecido do mundo Isto os colocaria mais atrás no tempo do que o espécime de Australopithecus , “Dinkinesh”, também conhecido como “Lucy” , da espécie afarensis .

A pesquisa, publicada em Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), foi dirigida pelo professor Dominic Stratford, da Universidade de Witwatersrand, na África do Sul.

“As novas idades variam entre 3,4 e 3,6 milhões de anos para o Membro 4, indicando que os hominídeos de Sterkfontein foram contemporâneos de outras espécies primitivas de Australopithecus , como o Australopithecus afarensis , na África Oriental”, diz Stratford, coautor do artigo PNAS.

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Reprodução do hominídeo Lucy, pertencente ao Australopithecus afarienseis, localizada na Sala dos Hominídeos do Museu da Evolução Humana (MEH), Burgos, Castela e Leão, Espanha. Crédito: Cristina Arias/Capa/Getty Images.

Encontrar datas precisas para fósseis formados ao longo de milhões de anos é complicado. Na África Oriental, onde foram encontrados muitos fósseis de hominídeos, as cinzas vulcânicas nas quais os fósseis estão encerrados podem ser datadas. Os sedimentos das cavernas, no entanto, são especialmente difíceis de datar, pois rochas e ossos caem no chão da caverna.

Nas cavernas, os paleontólogos geralmente baseiam suas datas em fósseis de outros animais encontrados nas proximidades, ou em rochas fluidas formadas por água que flui lentamente escorrendo pelas paredes da caverna.

A datação anterior do Membro 4 foi baseada em depósitos de calcita, mas observações recentes mostram que o escoamento é na verdade mais jovem do que o preenchimento da caverna. Assim, as idades anteriores foram subestimadas.

“Sterkfontein tem mais fósseis de Australopithecus do que qualquer outro lugar do mundo”, diz o autor principal Darryl Granger, professor da Universidade Purdue, nos EUA. “Mas é difícil conseguir um bom encontro para eles. As pessoas observaram os fósseis de animais encontrados perto deles e compararam as idades das características das cavernas, como pedras de fluxo, e obtiveram uma série de datas diferentes. O que nossos dados fazem é resolver essas controvérsias. Isto mostra que estes fósseis são antigos – muito mais antigos do que pensávamos inicialmente.”

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Darryl Granger, da Purdue University, desenvolveu a tecnologia que atualizou a idade de um Australopithecus encontrado na caverna Sterkfontein. Crédito: foto da Purdue University/Lena Kovalenko.

Usando uma nova técnica envolvendo decaimento radioativo dos raros isótopos alumínio-26 e berílio-10 no quartzo mineral, a equipe de pesquisa obteve a nova faixa etária para os fósseis.

“Esses isótopos radioativos, conhecidos como nuclídeos cosmogênicos, são produzidos por reações de raios cósmicos de alta energia perto da superfície da Terra, e seu decaimento radioativo data de quando as rochas foram enterradas na caverna, quando caíram na entrada junto com os fósseis”, diz. Granger.

O alumínio-26 é formado quando uma rocha é exposta aos raios cósmicos na superfície, mas não depois de ter sido profundamente enterrada em uma caverna. Medir os níveis de alumínio-26 em conjunto com o berílio-10 permite aos pesquisadores datar o sedimento. Este método é mais preciso porque envolve a datação da brecha semelhante a concreto na qual os fósseis estão incrustados.

Colocado em um espectrômetro de massa, foi determinada a quantidade de cada nuclídeo radioativo nas rochas. Isto, juntamente com o mapeamento geológico e um exame minucioso de como os sedimentos se acumulam nas cavernas, deram à equipe de Granger e Stratford a faixa etária.

Como os australopitecos encontrados em Sterkfontein são tão antigos, isso pode forçar os cientistas a reescrever os primeiros capítulos da evolução humana.

“Esta reavaliação da idade dos fósseis do Australopithecus do membro 4 de Sterkfontein tem implicações importantes para o papel da África do Sul no estágio de evolução dos hominídeos. Os hominídeos mais jovens, incluindo Paranthropus e nosso gênero Homo, apareceram entre cerca de 2,8 e 2 milhões de anos atrás. Com base em datas sugeridas anteriormente, as espécies sul-africanas de Australopithecus eram demasiado jovens para serem os seus antepassados, por isso foi considerado mais provável que o Homo e o Paranthropus tenham evoluído na África Oriental”, diz Stratford.

Mas as novas datas colocam o “Berço da Humanidade” na África do Sul na frente e no centro como o local provável da evolução dos primeiros humanos.

“Este importante novo trabalho de datação empurra a idade de alguns dos fósseis mais interessantes na investigação da evolução humana, e de um dos fósseis mais icónicos da África do Sul, a Sra. Ples, para trás um milhão de anos, até uma época em que, na África Oriental, encontramos outros fósseis icónicos. primeiros hominídeos como Lucy”, diz Stratford.

“A redação dos preenchimentos contendo Australopithecus nas cavernas de Sterkfontein irá, sem dúvida, reacender o debate sobre as diversas características do Australopithecus em Sterkfontein, e se poderia ter havido ancestrais sul-africanos de hominídeos posteriores”, acrescenta Granger.

segunda-feira, 14 de novembro de 2022

 

Quatro crânios fósseis

Fósseis de hominídeos sul-africanos são anteriores a Lucy, sugere análise

Uma técnica de datação mais recente usando isótopos cosmogênicos descobriu que os restos de Australopithecus das cavernas de Sterkfontein são cerca de 1 milhão de anos mais velhos do que as estimativas anteriores, potencialmente mudando a compreensão dos cientistas sobre as origens da humanidade.

Um headshot preto e branco de Andrew Carstens
Andy Carstens

ACIMA DE:Quatro diferentes crânios de Australopithecus que foram encontrados nas cavernas de Sterkfontein, África do SulJASON HEATON E RONALD CLARKE, EM COOPERAÇÃO COM O MUSEU DE HISTÓRIA NATURAL DITSONG

Rrestos de antigos hominídeos Australopithecus das cavernas de Sterkfontein na África do Sul – incluindo a conhecida “Sra. Ples” – foram originalmente datados entre 2,1 e 2,6 milhões de anos atrás, mas na verdade têm entre 3,4 e 3,6 milhões de anos, estima um estudo. As datas revisadas, publicadas na PNAS na segunda-feira (27 de junho), significam que são mais antigas do que o famoso fóssil de Lucy desenterrado na Etiópia, datado de cerca de 3,2 milhões de anos atrás, relata o Washington Post .

“Este novo e importante trabalho de datação empurra a idade de alguns dos fósseis mais interessantes na pesquisa da evolução humana, e um dos fósseis mais emblemáticos da África do Sul, a Sra. hominídeos icônicos como Lucy”, disse o coautor do estudo, Dominic Stratford, ao  Post .

A comunidade arqueológica aceitou amplamente a hipótese de que as primeiras espécies de hominídeos Australopithecus africanus (por exemplo, Mrs. Ples) descendiam de A. afarensis (por exemplo, Lucy). No entanto, “a contemporaneidade das duas espécies agora sugere que uma árvore genealógica mais complexa prevaleceu no início do processo evolutivo humano”, escrevem os autores do estudo.

Veja “ Australopitecus sediba Ancestral improvável dos humanos: estudo ”

Centenas de fósseis de Australopithecus foram encontrados nas cavernas de Sterkfontein desde que o primeiro foi descoberto em 1936, relata o  Post . “Mas é difícil conseguir um bom encontro com eles”, disse o coautor do estudo, Darryl Granger.

Na África Oriental, as cinzas vulcânicas ao redor dos fósseis podem ser usadas para datação precisa, de acordo com o comunicado de imprensa de Purdue , mas é mais complicado na África do Sul. Lá, os pesquisadores tiveram que usar fósseis de animais circundantes, que podem mudar com o tempo, ou depósitos de calcita, que podem se estabelecer em áreas mais antigas do que eles, levando a subestimar a idade. A análise atual empregou uma técnica mais nova, que envelhece diretamente o sedimento circundante. Usando espectrometria de massa, os pesquisadores mediram isótopos cosmogênicos em quartzo escavado ao redor dos fósseis; o decaimento relativo desses elementos revela a idade das rochas.

“A África do Sul foi amplamente ignorada porque era muito difícil datar os fósseis. Eles foram amplamente descartados como não sendo relevantes para a história da evolução humana”, disse o coautor do estudo, Ronald Clarke, ao The Sydney Morning Herald . “É um grande negócio, isso confirma que esses ancestrais primitivos estavam por toda a África.

sábado, 10 de outubro de 2020


 

Novo Humano Identificado

Imagem do crânio do Homo gautengensis

Reconstrução parcial de um crânio de Homo gautengensis, uma espécie humana de dois milhões de anos. Crédito: Darren Curnoe

Por Stephen Luntz

A árvore genealógica humana está ficando mais espessa com o anúncio de mais uma nova espécie chamada Homo gautengensis pelo antropólogo da Universidade de NSW, Dr. Darren Curnoe.

H. gautengensis viveu mais ou menos na mesma época e local do “elo perdido” Australopithecus sediba (AS, junho de 2010, pp.14–17), e é um parente mais próximo nosso, pertencente ao nosso gênero. No entanto, a publicação da descoberta no HOMO - Journal of Comparative Human Biology despertou muito menos interesse da mídia do que A. sediba, que Curnoe atribui à nova espécie como sendo uma reclassificação de fósseis previamente conhecidos ao invés de uma nova descoberta.

Ossos que Curnoe agora identificou como sendo de H. gautengensis foram encontrados já na década de 1940. Na década de 1970, mais foram encontrados e foram reconhecidos como pertencentes à família Homo. No entanto, a África do Sul estava isolada na época pelo boicote científico ao Apartheid e o progresso era lento. Mesmo hoje, Curnoe diz que “há muito mais estudiosos trabalhando na África Oriental e na Europa” nos primeiros vestígios humanos do que no sul da África.

Na década de 1990, Curnoe classificou esses ossos como provenientes do Homo habilis. No entanto, ele agora concluiu que H. gautengensis se alimentava de uma dieta diferente de H. habilis e era suficientemente diferente para merecer categorização como uma nova espécie.

A classificação torna H. gautengensis a espécie mais antiga conhecida de Homo. No entanto, é improvável que seja o membro original do gênero. Fósseis da África Oriental que claramente pertencem ao gênero Homo, mas ainda não foram atribuídos a uma espécie específica, são até 300.000 anos mais velhos do que os crânios, mandíbulas, dentes e outros ossos de H. gautengensis de dois milhões de anos Curnoe em que trabalhou.

“O mais provável é que o Homo tenha evoluído na África Oriental e se espalhado para o sul da África, onde as espécies divergem”, diz Curnoe. “Portanto, este não é um ancestral direto - é mais um parente próximo de nossos ancestrais na época.” Curnoe encontrou 40 características que indicam que sua espécie pertence ao gênero Homo, notadamente os dentes pequenos, mandíbulas e músculos da mastigação.

H. gautengensis parece ter usado fogo e ferramentas bastante sofisticadas para a época. Curnoe diz que há algumas evidências de que ossos de animais foram cozidos em fogueiras. Os ossos foram encontrados em Sterkfontein e em cavernas próximas, junto com ossos de Australopithecus, mas Curnoe duvida que as espécies viviam lá, suspeitando que fossem armadilhas mortais ou que os ossos lavados ali após a morte.

A descoberta de tantas novas espécies humanas pode forçar um repensar de como nos tornamos únicos hoje. “Não sabemos se eliminamos nossos parentes ou se tivemos a sorte de sobreviver às mudanças climáticas no final da última era glacial e outras espécies não”, diz Curnoe.

quarta-feira, 1 de abril de 2020

Um pequeno osso do esqueleto de Little Foot acrescenta novas ideias sobre o que nossos ancestrais poderiam fazer

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Crânio de Little Foot, com a seta na imagem à direita indicando o atlas da amostra. RJ Clarke / Autor fornecido
Por Amélie Beaudet , Universidade de Witwatersrand
 
Em seu livro Wonderful Life , o professor Stephen Jay Gould - um biólogo evolucionista, paleontólogo e autor de ciência popular amplamente lido - descreveu a evolução da vida da seguinte maneira:
A vida é um arbusto copiosamente ramificado, continuamente podado pelo ceifador da extinção, não uma escada de progresso previsível.
Estudar o Australopithecus , um gênero de hominina extinto que representa um ramo da nossa árvore genealógica, é uma excelente maneira de entender melhor nossa espessa árvore genealógica e entender melhor como as espécies emergem, evoluem e desaparecem.
 
Ainda não sabemos a identidade do ancestral direto do Homo , mas o candidato mais provável é provavelmente uma das espécies do Australopithecus que viveu na África entre 4 e 2 milhões de anos atrás . Mas é difícil estudar a biologia e a história do Australopithecus ; o registro fóssil do gênero é fragmentário demais.
 
Houve algumas descobertas importantes e emocionantes ao longo do caminho. Por exemplo, a descoberta de um Australopithecus parcial - mais tarde apelidado de Lucy - na Etiópia em 1974 forneceu informações valiosas. Mas o esqueleto de Lucy é apenas 40% completo e carece de elementos importantes - como um crânio completo.
 
Um esqueleto mais completo, chamado Little Foot pelos pesquisadores, oferece aos cientistas a chance de preencher as lacunas de seu conhecimento. Vários estudos foram realizados sobre o esqueleto nos últimos anos. Meus colegas e eu adicionamos a esse conjunto de conhecimentos em um artigo que explora a primeira vértebra cervical de Little Foot, também chamada de atlas.
 
Nosso artigo lança luz sobre uma parte importante da anatomia do Australopithecus . Isso nos ajuda a entender melhor como esses antigos homininos viviam. Os resultados sugerem que este espécime poderia subir e se mover nas árvores. Mas também pode ter sido capaz de andar no chão. Isso ecoa os resultados de um estudo anterior que realizamos, focado no ouvido interno de Little Foot. O mesmo estudo também apóia a hipótese de um surgimento tardio do metabolismo do cérebro humano.
Esse tipo de pesquisa nos aproxima de nossas origens e contribui para um retrato completo dos principais personagens da história evolutiva humana. Também ilustra a descrição de Gould de nossa evolução como um "arbusto copiosamente ramificado".

A primeira vértebra cervical de Little Foot

Os primeiros elementos esqueléticos de Little Foot foram desenterrados das cavernas de Sterkfontein, perto de Joanesburgo, na África do Sul, em 1994 e 1997. As cavernas estão entre os locais mais ricos em restos fósseis do mundo e fazem parte do que é conhecido como o berço da humanidade .
 
Após 20 anos de escavações meticulosas de Ron Clarke e sua equipe, Little Foot se tornou o esqueleto mais completo do Australopithecus já descoberto: ele está mais de 90% intacto. O espécime foi datado de 3,67 milhões de anos .
 
Vários estudos anatômicos foram realizados recentemente em Little Foot. Por exemplo, nós praticamente replicamos a superfície interna do cérebro para fornecer informações sobre tamanho, forma e organização do cérebro. Também estudamos a forma do ouvido interno , que faz parte do sistema de equilíbrio. As descobertas nos disseram mais sobre o cérebro e o comportamento de Little Foot.
 
A primeira vértebra cervical de Little Foot, ou atlas, está quase intacta e representa um componente-chave da biologia do Australopithecus porque conecta o crânio com o resto do esqueleto. Também desempenha um papel na forma como o sangue é fornecido ao cérebro através das artérias vertebrais.
Ao estudá-lo, conseguimos entender mais sobre como o Australopithecus se movia, especificamente suas cabeças e pescoços, e o fluxo sanguíneo que irrigava seus cérebros. Nós voltamos nossa atenção para isso, em uma tentativa de confirmar ou contradizer descobertas anteriores e descobrir mais sobre o Australopithecus .
 
A base do crânio foi preenchida com sedimentos. Estes foram removidos fisicamente e o crânio foi escaneado usando uma técnica chamada microtomografia na Universidade de Witwatersrand, na África do Sul. Essa técnica de imagem é muito mais precisa do que as ferramentas clássicas de imagem médica e nos forneceu imagens de alta resolução da vértebra que poderiam ser virtualmente extraídas dos sedimentos.

Principais conclusões

Nossas principais descobertas se concentraram na locomoção de Little Foot - a maneira como ela se movia; a maneira como isso evoluiu ao longo do tempo; e, seu metabolismo cerebral.
Primeiro, o que descobrimos sobre os movimentos de cabeça e pescoço de Little Foot indica que esse espécime poderia subir e se mover nas árvores, mas isso não exclui a possibilidade de que ele também tenha andado no chão. Esse achado está de acordo com os resultados de nosso estudo anterior sobre a orelha interna de Little Foot .
Segundo, comparamos a anatomia da vértebra de Little Foot com outras duas amostras de Australopithecus . Um veio do mesmo local que Little Foot, mas de uma unidade geológica diferente e mais jovem. O segundo espécime foi encontrado na década de 1970 em Hadar, Etiópia - o mesmo local onde Lucy foi descoberta.
Uma tabela comparativa dos três atlas encontrados nas localidades onde foram encontrados três exemplares icônicos do Australopithecus. Autor fornecido
O atlas de Little Foot é semelhante ao do espécime Australopithecus da Etiópia. O espécime adicional da África do Sul, proveniente dos depósitos geologicamente mais jovens de Sterkfontein, é mais parecido com o humano. Essas observações podem indicar que pelo menos algumas espécies anteriores de Australopithecus podem ter passado muito mais tempo nas árvores do que os representantes posteriores do gênero.
 
Finalmente, nossa estimativa do fluxo sanguíneo que abastece o cérebro de Little Foot mostra que os custos energéticos do cérebro do Australopithecus eram mais baixos do que os estimados em humanos modernos. Isso pode ser devido ao cérebro relativamente pequeno do Australopithecus , uma dieta que incorporava menos carne (e portanto fornecia menos energia) ou porque outros órgãos precisavam de mais energia.
Isso confirma o surgimento tardio do metabolismo cerebral semelhante ao humano , sugerido por estudos anteriores .

Mais por vir

Ainda há mais trabalho a ser feito no esqueleto de Little Foot - estamos planejando mais estudos usando as várias ferramentas oferecidas pela "paleoantropologia virtual". Esses estudos e outros nos ajudarão a esclarecer uma parte crucial da árvore genealógica da ancestralidade humana.
Amélie Beaudet , bolsista de pós-doutorado, Universidade da Witwatersrand
Este artigo foi republicado da The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original .

terça-feira, 25 de dezembro de 2018

The skull of StW 573, a 3.67 Ma Australopithecus skeleton from Sterkfontein Caves, South Africa

Ronald J Clarke, Kathleen Kuman

Abstract

Here we present the first full anatomical description of the 3.67 million-year-old Australopithecus skull StW 573 that was recovered with its skeleton from the Sterkfontein Member 2 breccia in the Silberberg Grotto. Analysis demonstrates that it is most similar in multiple key morphological characters to a group of fossils from Sterkfontein Member 4 and Makapansgat that are here distinguished morphologically as A. prometheus. 

This taxon contrasts with another group of fossils from those sites assigned to A. africanus. The anatomical reasons for why these groupings should not be lumped together (as is frequently done for the South African fossils) are discussed in detail. In support of this classification, we also present for the first time a palate (StW 576 from Sterkfontein Member 4) newly reconstructed by RJC, which has a uniquely complete adult dentition of an A. africanus. The StW 573 skull also has certain similarities with other earlier Australopithecus fossils in East Africa, A. afarensis and A. anamensis, which are discussed. 


One of its most interesting features is a pattern of very heavy anterior dental wear unlike that found in A. africanus but resembling that found in A. anamensis at 4.17 Ma. While StW 573 is the only hominid fossil in Sterkfontein Member 2, we conclude that competitive exclusion probably accounts for the synchronous and sympatric presence of two species of Australopithecus in the younger deposits at Makapansgat and Sterkfontein Member 4. Because the StW 573 skull is associated with a near-complete skeleton that is also described for the first time in this special issue, we are now able to use this individual to improve our understanding of more fragmentary finds in the South African fossil record of Australopithecus.