Un team di ricerca internazionale guidato da scienziati degli Stati Uniti e della Spagna, e tra cui un geologo dell'Università del Michigan, ha scoperto un cranio quasi completo di un primo antenato umano, stimato a circa 1,5 milioni di anni fa, e un cranio parziale datato a circa 1,26 milioni di anni fa, dall'area di studio di Gona nello stato di Afar in Etiopia.

Entrambi crani, assegnato all'Homo erectus, erano associati a semplici assemblaggi di strumenti in pietra di tipo Oldowan (Modo 1) e più complessi di Acheulian (Modo 2). Ciò suggerisce che H. erectus avesse un grado di plasticità culturale/comportamentale che deve ancora essere pienamente compreso.

Il team era guidato da Sileshi Semaw del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) in Spagna e da Michael Rogers della Southern Connecticut State University. La geologa U-M Naomi Levin ha coordinato il lavoro geologico per determinare l'età dei fossili e il loro contesto ambientale.

I risultati del team sono stati pubblicati il ​​4 marzo sulla rivista Progressi scientifici .

Gona si trova nel triangolo Afar dell'Etiopia, adiacente alle famose aree di studio Middle Awash e Hadar, dove sono stati ritrovati i famosi scheletri "Ardi" e "Lucy", rispettivamente.

Il cranio quasi completo è stato scoperto a Dana Aoule North (DAN5), e il cranio parziale a Busidima North (BSN12), siti distanti 5,7 chilometri. Il gruppo di ricerca ha studiato i depositi di Gona dal 1999, e il cranio parziale BSN12 è stato scoperto da N. Toth dell'Università dell'Indiana durante la prima stagione. Il cranio DAN5 fu ritrovato un anno dopo dal compianto Ibrahim Habib, un collega afar locale, su una pista di cammelli.

Il cranio parziale BSN12 è robusto e grande, mentre il cranio DAN5 è più piccolo e più gracile, suggerendo che H. erectus fosse probabilmente una specie sessualmente dimorfica. Sorprendentemente, il cranio DAN5 ha il volume endocranico più piccolo documentato per H. erectus in Africa, circa 590 centimetri cubi, probabilmente raffigurante una donna.

Il più piccolo cranio di Homo erectus in Africa, e i diversi strumenti di pietra trovati a Gona, mostrano che gli antenati umani erano più vari, sia fisico che comportamentale, di quanto precedentemente noto, secondo i ricercatori.

Questa diversità fisica è rispecchiata dalle tecnologie degli strumenti in pietra esibite dai manufatti trovati in associazione con entrambi i crani. Invece di trovare solo le grandi asce o picconi attesi, strumenti di firma di H. erectus, il team di Gona ha trovato sia handax ben fatti che molti strumenti e core Oldowan meno complessi.

Gli attrezzisti di entrambi i siti vivevano in prossimità di antichi fiumi, in ambienti con boschi fluviali adiacenti ad habitat aperti. Il basso valore isotopico δ13C del cranio DAN5 è coerente con una dieta dominata da piante C3 (alberi e arbusti, e/o animali che hanno mangiato cibo da alberi o arbusti) o, in alternativa, onnivoro ad ampio spettro.

Levin di UM si è unito al team di ricerca come studente di master nel 2001 e alla fine è diventato il geologo capo. Ha coordinato lo sforzo per datare i fossili e per determinare il loro contesto ambientale, lavorare con un team interdisciplinare di diverse istituzioni.

Le età dei fossili e dei manufatti associati sono state vincolate utilizzando una varietà di tecniche:mappatura e stratigrafia standard del campo, nonché analisi delle proprietà magnetiche dei sedimenti, la chimica delle ceneri vulcaniche, e la distribuzione degli isotopi dell'argon nelle ceneri vulcaniche.

"Limitare l'età di questi siti si è rivelato particolarmente impegnativo, richiedendo più esperti che utilizzano una gamma di tecniche in diversi anni di lavoro sul campo, " disse Levi, professore associato presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente della U-M e nel Programma in Ambiente.

"Questo è un ottimo esempio di lavoro investigativo scientifico e di come si fa la scienza, attingendo a una comunità di studiosi e alla loro conoscenza collettiva della geologia dell'Africa orientale, " disse Levi, che co-dirige un laboratorio di geochimica isotopica che conduce studi di ambienti antichi utilizzando isotopi di carbonio e ossigeno.

Insieme al geologo dell'Università dell'Arizona Jay Quade, Levin ha inoltre coordinato la ricostruzione ambientale dei siti di Gona.

Nell'area di studio di Gona nello stato di Afar in Etiopia, H. erectus usava ciottoli di pietra disponibili localmente per fabbricare i loro strumenti, cui si accedeva dai vicini alvei. La fauna fossile era abbondante nel sito BSN12, ma non sono stati identificati segni di tagli o ossa percosse con pietre di martello.

Presso il sito DAN5, un osso del piede di elefante è stato trovato con segni di taglio di utensili in pietra, e un piccolo osso della zampa di antilope aveva una tacca a percussione, implicando che H. erectus macellava sia grandi che piccoli mammiferi, anche se non è chiaro se cacciassero o rubacchiassero la loro preda.

C'è una visione comune che il primo Homo (ad es. Homo habilis) ha inventato i primi semplici strumenti di pietra (oldowan), ma quando H. erectus è apparso circa 1,8-1,7 milioni di anni fa, una nuova tecnologia di utensili in pietra chiamata Acheulian, con grandi utensili da taglio appositamente sagomati come asce, emerso in Africa.

Il tempismo, le cause e la natura di questa significativa transizione verso l'Acheuliano di circa 1,7 milioni di anni fa non sono del tutto chiare, anche se, ed è una questione dibattuta dagli archeologi.

Gli autori del documento Science Advances hanno affermato che le loro indagini presso DAN5 e BSN12 hanno chiaramente dimostrato che la tecnologia Oldowan è persistita molto più a lungo dopo l'invenzione dell'Acheulian, indicativo di una particolare flessibilità comportamentale e complessità culturale praticata da H. erectus, un tratto non del tutto compreso o apprezzato in paleoantropologia.

"Sebbene la maggior parte dei ricercatori nel campo ritenga che l'Acheuliano abbia sostituito il precedente Oldowan (Modo 1) di 1,7 Ma, la nostra ricerca ha dimostrato che la tecnologia Modo 1 in realtà è rimasta onnipresente in tutto il Paleolitico, " ha detto Sema.

"La semplice opinione che una singola specie di ominidi sia responsabile di un singolo strumento di pietra non è supportata, "Ha detto Rogers. "La storia dell'evoluzione umana è più complicata".

I siti DAN5 e BSN12 a Gona sono tra i primi esempi di H. erectus associati ad assemblaggi di pietre sia Oldowan che Acheulian.

"Nei quasi 130 anni dalla sua prima scoperta in Java, H. erectus è stato recuperato da molti siti in tutta l'Eurasia e l'Africa. I nuovi resti dell'area di studio di Gona mostrano un grado di diversità biologica in Africa che non era stato visto in precedenza, in particolare le piccole dimensioni del cranio DAN5, ", ha affermato il coautore dello studio Scott Simpson della Case Western Reserve University.

"Il cranio parziale BSN12 fornisce anche prove che collegano i fossili dell'Africa e dell'Asia orientale, dimostrando quanto successo abbia avuto l'Homo erectus".

In Africa, alcuni sostengono che più specie di ominidi potrebbero essere state responsabili delle due distinte tecnologie di pietra contemporanee, Oldowiano e Acheuliano. Al contrario, l'evidenza di Gona suggerisce un uso lungo e simultaneo di entrambe le tecnologie Oldowan e Acheulian da parte di una singola specie longeva, H. erectus, la cui espressione variabile merita continua ricerca, secondo i ricercatori.

"Una sfida in futuro sarà quella di comprendere meglio gli attributi degli strumenti di pietra che potrebbero essere trasmessi attraverso la tradizione culturale rispetto ad altri che hanno maggiori probabilità di essere reinventati da diversi gruppi di ominidi, " ha detto Rogers.

Il documento Science Advances è intitolato "Co-occorrenza di manufatti Acheulian e Oldowan con fossili cranici di Homo erectus da Gona, Lontano, Etiopia."