Geschiedenis en Cultuur

‘Unieke’ schedel toont gezicht van menselijke voorouder

Het verbluffende fossiel levert nieuwe inzichten op in de oorsprong van de mens. “Het is de schedel waarop we al die tijd hebben gewacht,” zegt een wetenschapper.maandag 2 september 2019

Door Michael Greshko
De pas ontdekte schedel met de formele aanduiding ‘MRD-VP-1/1’ behoorde tot een vroege voorloper van de mens genaamd Australopithecus anamensis.

Een toevallige ontmoeting in een Ethiopische geitenren heeft tot de vondst van een ongekend fossiel geleid: de bijna volledige schedel van een voorouder van de mens die ongeveer 3,8 miljoen jaar geleden leefde.

Het nieuwe fossiel, dat vorige week in het tijdschrift Nature werd gepresenteerd, is de oudste schedel die ooit is gevonden van een Australopithecus, een groep mensachtigen die een sleutelrol in de evolutie van de mens heeft gespeeld en tussen de 4 en 1,5 miljoen jaar geleden op aarde rondliep. Het is ook de eerste schedel die ooit is ontdekt van een Australopithecus anamensis, een van de vroegste soorten van dit geslacht van mensachtigen.

“De schedel neemt ons 3,8 miljoen jaar mee terug in de tijd en doet ons nadenken over het voorkomen van onze vroegste voorouders,” zegt Yohannes Haile-Selassie, paleoantropoloog van het Cleveland Museum of Natural History en hoofdauteur van de nieuwe studie. “Het is echt een heel spannend moment.”

Op basis van scans van de pas ontdekte schedel maakte paleokunstenaar John Gurche een reconstructie van het gezicht van A. anamensis.

De ontdekking zou meerdere belangrijke hiaten in onze kennis van de menselijke evolutie kunnen opvullen. Fossielen van vroege mensachtigen, de voorouders van de moderne mens, zijn extreem zeldzaam. En fossielen die zó oud zijn, zijn nóg zeldzamer en bestaan vaak uit weinig meer dan een paar botfragmenten. Daarentegen is de nu ontdekte schedel bijna volledig, wat tot talloze nieuwe inzichten in de levenswijze en evolutie van de vroegste mens kan leiden.

“Het is de schedel waarop we al die tijd hebben gewacht,” zegt Carol Ward, een paleoantropologe van de University of Missouri die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken. “Schedels van mensachtigen zijn zeldzame schatten, en als je er eentje vindt die zó oud en zó compleet is, dan is dat bijna ongekend.”

‘Zijn handen beefden’

De wortels van de grillig vertakte stamboom van de mens liggen in het Afrika van vier miljoen jaar geleden, waar een grote verscheidenheid aan oeroude primaten als Ardipithecus en Sahelanthropus leefde. Rond drie miljoen jaar geleden kwam daaruit het geslacht Homo voort, een evolutie waarin voorlopers als Australopithecus afarensis een hoofdrol speelde.

Deze soort is vooral bekend van fossielen die aan één individu kunnen worden toegeschreven en de naam ‘Lucy’ kreeg. De vroege mensachtige en haar nakomelingen hadden grotere hersenen dan eerdere primaten, het vermogen om op twee benen te lopen en sterke kaken die hen in staat stelden een grote variëteit aan voedsel te eten. Die flexibiliteit moet goed van pas zijn gekomen, want in de hoogtijdagen van A. afarensis, zo’n drieënhalf miljoen jaar geleden, werd Oost-Afrika door een natuurlijke klimaatverandering koeler en droger, waardoor de bossen waarin onze voorouders leefden langzaam begonnen te slinken. In de loop van hun evolutie pasten A. afarensis en zijn opvolgers zich steeds beter aan nieuwe, gevarieerdere en minder beboste landschappen aan.

Maar A. afarensis was niet het eerste wezen met deze kenmerken. In 1995 beschreven wetenschappers de soort A. anamensis, een nog vroegere Australopithecus en waarschijnlijk de voorloper van A. afarensis. De soort verblufte de wetenschap, want hij vertoonde belangrijke kenmerken die ook bij Lucy en de latere Australopithecinen werden vastgesteld. Maar A. anamensis bleef hardnekkig buiten beeld. De enige resten die van deze soort werden ontdekt, waren een paar tanden en kaakfragmenten. “Ondanks de vele schedels van A. afarensis wisten we niet hoe het gezicht van de vroegste leden van dit geslacht eruitzag,” zegt Zeray Alemseged, een paleoantropoloog van de University of Chicago die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken.

Er kwam pas enige duidelijkheid toen een geitenhoeder met de naam Ali Bereino op 10 februari 2016 een ongekende toevalstreffer had. 

Destijds was een team onder leiding van onder anderen Haile-Selassie bezig aan opgravingen in Woranso-Mille, een archeologische vindplaats in de Ethiopische regio Afar, een kleine vijf kilometer van Miro Dora, het dorp waar Bereino zijn geiten hoedde. Volgens Haile-Selassie had Bereino jarenlang geprobeerd om als veldwerker in het team van Haile-Selassie te worden aangenomen. Soms beweerde hij dat er fossielen uit verweerde rotslagen staken, maar telkens wanneer Haile-Selassie hem in het verleden had opgezocht, bleek er niets te vinden.

Op die tiende februari was Bereino bezig met het uitgraven van een tijdelijke geitenren toen hij een stuk bot uit het plaatselijke zandsteen zag steken. Bereino nam contact op met een overheidsbeambte, die meende dat Haile-Selassie ernaar moest kijken.

Toen de beambte Haile-Selassie belde, reageerde de paleoantropoloog sceptisch. Hij zei dat Bereino de plek moest markeren waar hij het fossiel had gevonden en het dan naar zijn kampement moest brengen. Toen Bereino en de beambte in het kamp aankwamen, besefte Haile-Selassie al snel welke baanbrekende ontdekking dit was: Bereino had de bovenkaak van een oeroude mensachtige gevonden.

Haile-Selassie liet al het werk liggen en liep de kleine vijf kilometer naar de geitenren van Bereino. Een meter van de plek waar Bereino het kaakbeen had gevonden, spotte Haile-Selassie nog andere botten, die uiteindelijk een bijna volledige schedel bleken te vormen. “Ik pakte de schedel niet eens op en begon op een neer te springen,” vertelt Haile-Selassie. “De beambte keek me verbijsterd aan en zei tegen zijn vrienden: ‘Wat is er met de geleerde aan de hand? Is hij gek geworden?’”

Toen Haile-Selassie eenmaal zag dat het kaakbeen en de schedel bij elkaar hoorden, droeg hij de fossielen in zijn hoofdband en een geleende omslagdoek terug naar het kampement. “Ik heb hem nog nooit zo gelukkig gezien,” zegt teamlid Stephanie Melillo, paleontologe aan het Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie en medeauteur van de nieuwe studie. “Hij kon niets uitbrengen en z’n handen beefden.”

Een klok van as

De volgende dag liepen Haile-Selassie, Melillo en andere leden van het team naar Miro Dora. Om zelfs de kleinste botfragmentjes uit het zand te kunnen zeven, bogen ze zich over een stuk grond van vijf bij vijf meter en begonnen te graven, onder meer in een stinkende laag geitenpoep van zo’n dertig centimeter dikte. In weerwil van de stank, hielden de onderzoekers vol en werden voor hun werk beloond: in de loop van enkele dagen vonden ze nog meer fragmenten van de schedel onder de laag mest, waaronder een van de belangrijke jukbeenderen.

In het laboratorium ontdekten Haile-Selassie en zijn team dat de kaakbeenderen en tanden van de schedel het meest deden denken aan die van A. anamensis. Maar het identificeren van de schedel was slechts een deel van de puzzel. Wanneer en waar had deze A. anamensis geleefd?

Om dat uit te vinden begon een team van geologen onder leiding van Beverly Saylor aan een gedetailleerd onderzoek van de vindplaats van Woranso-Mille. Ze waren vooral op zoek naar lagen van tufsteen, afzettingen die ontstaan wanneer een oeroude vulkaan in de buurt uitbarst en zijn as over het gebied verspreidt. Sommige mineralen in de tufsteen bevatten minieme hoeveelheden van het radioactieve isotoop kalium-40, dat vanaf het moment dat de mineralen worden gevormd tot het heden met de regelmaat van de klok vervalt tot de isotopen calcium-40 en argon-40. Door de aanwezigheid van dat laatste isotoop te meten kon het team van Saylor het tijdstip bepalen waarop de mineralen – en de tufsteenlaag als geheel – waren gevormd. Om de schedel juist te kunnen dateren moest het team dus de beide afzettingen van tufsteen onderzoeken waartussen het fossiel was gevonden.

In een tweede studie die in Nature werd gepubliceerd schrijven Saylor en zijn teamleden dat de tufsteenlaag boven de schedel tussen de 3,76 en 3,77 miljoen jaar geleden werd gevormd en dat de laag direct onder de schedel iets ouder is dan 3,8 miljoen jaar. Daarnaast wisten de onderzoekers meer te weten te komen over de omgeving waarin de schedel was begraven: ze ontdekten dat hij door de vulkaanas was bedekt in een rivierdelta die in een meer uitmondde en dat het meer werd omgeven door laag struikgewas en boomgroepen. “Het gebeurde waarschijnlijk langs de rivier of aan de oever van dat meer. De mensachtige stierf daar en werd vervolgens naar dit gebied meegevoerd, waar hij of zij in de delta met as werd bedekt,” zegt Saylor, stratigrafisch geoloog aan de Case Western Reserve University.

Knooppunten in de evolutie

In veel opzichten sluit het gezicht uitstekend aan op wat de onderzoekers hadden verwacht. Net als dat van andere Australopithecinen was het gelaat van A. anamensis langgerekt en schuin achteroverhellend, in tegenstelling tot de rechte aangezichtsvorm van de moderne mens. De omvang van de tanden en kaakbeenderen klopten ook: latere Australopithecinen hadden grote en brede gezichten om plaats te bieden aan de botten en spieren waarmee ze hun voedsel moesten verwerken. Hoewel A. anamensis een robuuster gelaat had dan eerdere primaten, was het niet niet zo groot als dat van latere verwanten.

Maar als Haile-Selassie en Melillo gelijk hebben, zou de schedel nieuwe vragen over de evolutie van A. afarensis kunnen oproepen.

Een van de belangrijkste kenmerken van vroege mensachtigen is de mate waarin de schedel zich achter de oogkassen versmalt. Oudere en primitievere mensachtigen hebben doorgaans een sterker versmalde schedel dan latere soorten. De nu ontdekte schedel van A. anamensis is achter de oogkassen sterk versmald en dat kenmerk zou licht kunnen werpen op de identiteit van het ‘Belohdeli-aangezicht’, een 3,9 miljoen jaar oud schedelfragment van een Australopithecus die in 1981 werd gevonden.

Toen het Belohdeli-aangezicht werd ontdekt, meenden sommige onderzoekers dat het van een A. afarensis was, maar ze wisten het niet zeker. En de situatie werd nog onoverzichtelijker toen A. anamensis werd ontdekt. De wetenschappers konden niet bevestigen of het Belohdeli-aangezicht wellicht tot A. anamensis behoorde, omdat er geen samenhangende aangezichtsbotten van die soort waren gevonden. “Dat aangezichtsfossiel heeft tientallen jaren lang in taxonomisch niemandsland geleefd,” zegt Melillo.

Maar nu ze de nieuwe schedel als uitgangspunt kunnen nemen, denken Melillo en Haile-Selassie dat het Belohdeli-aangezicht niet tot A. anamensis maar tot A. afarensis behoorde.

Omdat het Belohdeli-aangezicht ouder is dan de pas ontdekte schedel, lijkt de vondst erop te wijzen dat A. anamensis en A. afarensis rond de periode tussen 3,8 en 3,9 miljoen jaar geleden naast elkaar hebben geleefd. En dat is een evolutionaire revolutie: wetenschappers gingen ervan uit dat A. anamensis zich ontwikkelde tot A. afarensis, een duidelijk lineair proces waarbij er geen overlapping zou hebben plaatsgevonden. Maar het onderzoeksteam van de nieuwe schedel denkt dat één groep van A. anamensis zich rond 3,9 miljoen jaar geleden moet hebben afgesplitst en zich tot A. afarensis hebben ontwikkeld, terwijl andere groepen van A. anamensis in hun evolutionaire ontwikkeling bleven hangen.

Sommige wetenschappers denken dat er meer fossielen nodig zijn om zo’n evolutionair scenario te kunnen bevestigen. “Als we dat met vertrouwen willen zeggen (...), hebben we een flink aantal exemplaren nodig, zowel binnen bepaalde tijdvakken als van opeenvolgende tijdvakken,” zegt William Kimbel, een paleoantropoloog van het Institute of Human Origins van de Arizona State University die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken. “Op basis van slechts twee exemplaren kun je geen boude beweringen over die evolutionaire ontwikkeling doen.”

Het onderzoeksteam is van plan meer studies te presenteren, waaronder een gedetailleerder onderzoek naar de mogelijke verschillen in dieet en levenswijze tussen A. anamensis en A. afarensis. Maar wetenschappers die zich in dit fossiel verdiepen, kunnen zich nu alvast verheugen in een zeldzaam genoegen: een fossiel dat je kunt aankijken.

“Het vervult je echt met ontzag,” zegt Melillo. “Dat we van een entiteit waarmee we al zó vertrouwd waren en waarover al zóveel ideeën bestonden, nu het gezicht kunnen zien, is ongelooflijk cool.”

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

lees verder

Meerdere lijnen van mysterieuze oermens in DNA moderne mens

Uit modern DNA blijkt dat de denisovamensen verrassend verschillend waren, en mogelijk de laatste ‘mensensoort’ vormden die uitstierven, waarna de&nbsp;<em>Homo sapiens</em>overbleef.

Verrassend DNA ontdekt bij prehistorische mensen uit Zuid-Europa

<em>Uit onderzoek naar achtduizend jaar aan genetisch erfgoed uit Spanje en Portugal komt een opmerkelijk gecompliceerd beeld naar voren.</em>