La ricostruzione facciale di "MRD" di John Gurche è stata resa possibile grazie al generoso contributo di Susan e George Klein. Credito:© Matt Crow, Museo di Storia Naturale di Cleveland
Australopithecus anamensis è la prima specie conosciuta di Australopithecus, e ampiamente accettato come il capostipite della specie di Lucy, Australopithecus afarensis . Fino ad ora, A. anamensis era conosciuto principalmente da mascelle e denti. Yohannes Haile-Selassie del Museo di Storia Naturale di Cleveland, Stephanie Melillo del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology e i loro colleghi hanno scoperto il primo cranio di A. anamensis presso il sito paleontologico di Woranso-Mille, nella regione di Afar in Etiopia.
Il cranio fossile di 3,8 milioni di anni fa rappresenta un intervallo di tempo compreso tra 4,1 e 3,6 milioni di anni fa, quando A. anamensis ha dato origine a A. afarensis . I ricercatori hanno utilizzato le caratteristiche morfologiche del cranio per identificare le specie rappresentate dal fossile. "Le caratteristiche della mascella superiore e del dente canino sono state fondamentali nel determinare che la MRD fosse attribuibile a A. anamensis , " disse Melillo. "È bello poter finalmente dare un volto al nome." Il cranio MRD, insieme ad altri fossili precedentemente conosciuti dall'Afar, mostralo A. anamensis e A. afarensis coesisteva per circa 100, 000 anni. Questa sovrapposizione temporale sfida l'idea ampiamente accettata di una transizione lineare tra questi due primi antenati umani. Haile-Selassie ha dichiarato:"Questo è un punto di svolta nella nostra comprensione dell'evoluzione umana durante il Pliocene".
Lavorando negli ultimi 15 anni nel sito, il team ha scoperto il cranio (MRD-VP-1/1, qui denominato "MRD") nel febbraio 2016. Negli anni successivi alla loro scoperta, i paleoantropologi del progetto hanno condotto analisi approfondite di MRD, mentre i geologi del progetto hanno lavorato alla determinazione dell'età e del contesto del campione. I risultati delle scoperte del team sono pubblicati online in due articoli sulla rivista scientifica internazionale Natura .
Il cranio di Australopithecus anamensis di 3,8 milioni di anni è straordinariamente completo. Credito:© Dale Omori, Museo di Storia Naturale di Cleveland
Scoperta del cranio
Il progetto Woranso-Mille ha condotto ricerche sul campo nella regione centrale dell'Afar in Etiopia dal 2004. Il progetto ha raccolto più di 12, 600 esemplari fossili rappresentanti circa 85 specie di mammiferi. La collezione di fossili comprende circa 230 esemplari fossili di ominidi databili tra più di 3,8 e circa 3,0 milioni di anni fa. Il primo pezzo di MRD, la mascella superiore, è stata trovata da Ali Bereino (un lavoratore locale di Afar) il 10 febbraio, 2016 in località Miro Dora, Quartiere Mille dello Stato Regionale Afar. Il campione è stato esposto in superficie e ulteriori indagini sull'area hanno portato al recupero del resto del cranio. "Non potevo credere ai miei occhi quando ho individuato il resto del cranio. È stato un momento eureka e un sogno diventato realtà, " disse Haile-Selassie.
Geologia e determinazione dell'età
In un articolo pubblicato sullo stesso numero di Natura , Beverly Saylor della Case Western Reserve University e i suoi colleghi hanno determinato l'età del fossile a 3,8 milioni di anni datando i minerali negli strati di rocce vulcaniche nelle vicinanze. Hanno mappato i livelli datati al sito fossile utilizzando osservazioni sul campo e le proprietà chimiche e magnetiche degli strati rocciosi. Saylor e i suoi colleghi hanno combinato le osservazioni sul campo con l'analisi di resti biologici microscopici per ricostruire il paesaggio, vegetazione e idrologia dove morì MRD.
Il cranio è stato scoperto nel 2016 a Miro Dora, Mille distretto dello Stato Regionale Afar in Etiopia. Credito:© Yohannes Haile-Selassie, Museo di Storia Naturale di Cleveland
MRD è stato trovato nei depositi sabbiosi di un delta dove un fiume è entrato in un lago. Il fiume probabilmente ha avuto origine negli altopiani dell'altopiano etiope, mentre il lago si è sviluppato a quote più basse dove l'attività della spaccatura ha causato l'allungamento e l'assottigliamento della superficie terrestre, creando le pianure della regione dell'Afar. I granelli di polline fossili e i resti chimici di piante fossili e alghe che sono conservati nei sedimenti del lago e del delta forniscono indizi sulle antiche condizioni ambientali. In particolare indicano che lo spartiacque del lago era per lo più secco ma che vi erano anche aree boschive sulle rive del delta o lungo il lato del fiume che alimentava il delta e il sistema lacustre. "MRD viveva vicino a un grande lago in una regione che era arida. Siamo ansiosi di condurre più lavoro in questi depositi per capire l'ambiente del campione MRD, la relazione con il cambiamento climatico e come ha influenzato l'evoluzione umana, se non del tutto, " ha detto Noemi Levin, un coautore dello studio dell'Università del Michigan.
Un nuovo volto tra la folla
Australopithecus anamensis è il più antico membro conosciuto del genere Australopithecus. A causa del raro stato quasi completo del cranio, i ricercatori hanno identificato caratteristiche facciali mai viste prima nella specie. "MRD ha un mix di caratteristiche facciali e craniche primitive e derivate che non mi aspettavo di vedere su un singolo individuo, "Haile-Selassie ha detto. Alcune caratteristiche sono state condivise con specie successive, mentre altri avevano più in comune con quelli di gruppi di antenati umani ancora più antichi e primitivi come Ardipiteco e Sahelanthropus . "Fino ad ora, abbiamo avuto un grande divario tra i primi antenati umani conosciuti, che hanno circa 6 milioni di anni, e specie come 'Lucy, ' che hanno dai due ai tre milioni di anni. Uno degli aspetti più emozionanti di questa scoperta è come colma lo spazio morfologico tra questi due gruppi, " disse Melillo.
Un composito del cranio di Australopithecus anamensis di 3,8 milioni di anni e la sua ricostruzione della morfologia facciale. Credito:fotomontaggio di antenati umani di Jennifer Taylor, per gentile concessione del Museo di Storia Naturale di Cleveland. Ricostruzione facciale di John Gurche, reso possibile grazie al generoso contributo di Susan e George Klein.
Ramificazione
Tra i risultati più importanti c'era la conclusione del team che A. anamensis e la sua specie discendente, il noto A. afarensis , coesisteva per un periodo di almeno 100, 000 anni. Questa scoperta contraddice la nozione di vecchia data di una relazione anagenetica tra questi due taxa, invece sostenere un modello di evoluzione ramificata. Melillo spiega:"Prima pensavamo che A. anamensis gradualmente trasformato in A. afarensis col tempo. Pensiamo ancora che queste due specie avessero una relazione antenato-discendente, ma questa nuova scoperta suggerisce che le due specie vivevano effettivamente insieme negli Afar da parecchio tempo. Cambia la nostra comprensione del processo evolutivo e solleva nuove domande:questi animali erano in competizione per il cibo o lo spazio?"
Questa conclusione si basa sull'assegnazione dell'MRD di 3,8 milioni di anni a A. anamensis e il frammento cranico di un ominide di 3,9 milioni di anni, comunemente noto come frontale di Belohdelie, a A. afarensis . Il frontale di Belohdelie è stato scoperto nel Middle Awash dell'Etiopia da un team di paleontologi nel 1981, ma il suo status tassonomico è stato messo in discussione negli anni successivi.
Il nuovo cranio MRD ha permesso ai ricercatori di caratterizzare la morfologia frontale in A. anamensis per la prima volta e di riconoscere che queste caratteristiche differivano dalla morfologia comune al frontale di Belohdelie e ad altri esemplari cranici già noti per la specie di Lucy. Di conseguenza, il nuovo studio conferma che il frontale di Belohdelie apparteneva a un individuo della specie di Lucy. Questa identificazione estende il primo record di A. afarensis indietro a 3,9 milioni di anni fa, mentre la scoperta di MRD sposta la data dell'ultima apparizione di A. anamensis avanti a 3,8 milioni di anni, indicando il periodo di sovrapposizione di almeno 100, 000 anni.