يقدر العلماء أن مخلوقًا متحجرًا قبل الإنسان عاش قبل 3.67 مليون سنة

يقدر العلماء أن مخلوقًا متحجرًا قبل الإنسان عاش قبل 3.67 مليون سنة


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

في عام 2015 ، أعلن العلماء عن إطار زمني أبكر مما كان مقدرًا سابقًا لحياة الإنسان البدائي المبكر الذي أطلق عليه اسم Little Foot - قبل 3.67 مليون سنة. الهيكل العظمي المتحجر شبه الكامل للصغير أسترالوبيثكس تم العثور على مخلوق في كهف ستيركفونتين في جنوب إفريقيا في التسعينيات.

تباينت تقديرات العمر للحفريات بشكل كبير على مر السنين ، لكن طرق التأريخ الجديدة سمحت بتقدير أكثر دقة. تم التشكيك في دقة الطرق المستخدمة في تحديد تاريخ الحفريات والأدوات الحجرية التي تم العثور عليها في كهف ستيركفونتين.

Live Science ، نقلاً عن أحد الباحثين ، قال إن أوسترالوبيثيسين ، بما في ذلك لوسي الشهيرة منذ 3.2 مليون سنة ، يُعتقد أنها أسلاف مباشرون لـ الانسان العاقل .

عاشت أسترالوبيثيسينات ما بين 4.1 مليون و 2.9 مليون سنة. نسب البشرية وطي، نشأت منذ حوالي مليوني سنة ، من المقدر.

قال مؤلف الدراسة الرئيسي داريل جرانجر ، عالم جيولوجيا الزمن في جامعة بوردو في ويست لافاييت بولاية إنديانا: "كان من المستحيل وضع ليتل فوت في شجرة عائلة الإنسان بأي قدر من اليقين لأنه" منذ اكتشافه ، كان عصر ليتل فوت محل نقاش ". . "إذا تمكن الباحثون من معرفة وقت ظهور Little Foot ، فقد يكونون قادرين على تحديد أي منها بشكل أفضل أسترالوبيثكس الأنواع وأي جزء من إفريقيا أدى في النهاية إلى ظهوره وطي، تقارير Live Science.

في نفس الكهف ، وجد العلماء ما يعتقدون أنها أدوات حجرية يعود تاريخها إلى ما يصل إلى 2.4 مليون سنة. يعتقدون أن هذه الأدوات صنعت من قبل أنواع أكثر تقدمًا لاحقًا هومو هابيليس .

جمجمة Little Foot ، وهي إنسان بدائي تم العثور عليه في التسعينيات (صورة جامعة Witwatersrand)

"يحتوي الكهوف في ستيركفونتين على واحدة من أغنى مجموعات أحافير أسترالوبيثكس في العالم ، بما في ذلك الهيكل العظمي شبه الكامل StW 573 (" القدم الصغيرة ") في القسم السفلي منه ، بالإضافة إلى الأدوات الحجرية المبكرة في الأقسام العليا. ومع ذلك ، فإن التسلسل الزمني للموقع لا يزال مثيرًا للجدل بسبب التاريخ المعقد لحفر الكهوف "، كتب الباحثون في مقالتهم (رابط PDF) في المجلة طبيعة سجية.

أكثر

إن التباين في الأدوات التي استخدمها أسلاف البشرية والموجودة في الكهف والأدوات المستخدمة لتقدير تواريخ البقايا المتحجرة وأدوات ثقافة Olduwan مذهل.

من ناحية ، لديك رصف مكعب بسيط يستخدم كأداة من قبل الأنواع قبل البشرية ، ربما هومو هابيليس ، منذ حوالي 2 مليون سنة (انظر أدناه).

(تصوير جامعة ويتواترسراند)

من ناحية أخرى ، لديك وسيلة تسريع لقياس الطيف الكتلي تُستخدم لتقدير أعمار Little Foot والأدوات من خلال تحليل تحلل عناصر النظائر المشعة للألمنيوم والبريليوم:

لقطة شاشة من فيديو يوتيوب عرض العلماء وهم يناقشون مطياف الكتلة المسرع الذي يؤرخ لطبقات الأرض حول الحفريات والأدوات في كهوف ستيركفونتين في جنوب إفريقيا.

يوضح التناقض اللافت للنظر في تعقيد الأدوات الكثير عن مدى تقدم البشر المعاصرين أكثر من أسلافنا الأوائل ، الذين تبدو جماجمهم بدائية حتى بالمقارنة مع الانسان العاقل (انظر صورة جمجمة Little Foot في الجزء العلوي من المقالة و هومو هابيليس جمجمة أدناه).

قدرة هومو هابيليس بلغ متوسط ​​الجماجم (أعلاه) 640 سم مكعب. يبلغ متوسط ​​جماجم الإنسان البالغ 1130 سم مكعب. قال الباحثون هومو هابيليس ربما كان يستخدم أدوات في كهف Sterkfontein منذ حوالي مليوني سنة. ( ويكيميديا ​​كومنز )

"ليتل فوت" هو الاسم المستعار الذي يطلق على شخص مكتمل تقريبًا أسترالوبيثكس، أو الهيكل العظمي المتحجر الذي تم العثور عليه في التسعينيات من قبل البروفيسور رون كلارك من جامعة ويتواترسراند في نظام كهف ستيركفونتين "، وفقًا لتقرير علم الآثار الشعبي. "تعيينه إلى نوع جديد سماه أسترالوبيثكس بروميثيوس ، قام كلارك بحفره بشق الأنفس على مر السنين من البرشيا الصلبة الشبيهة بالأسمنت التي تغلفها داخل الكهوف. لقد أسفر تأريخها من خلال منهجيات تأريخ مختلفة في أوقات مختلفة عن تواريخ مختلفة بشكل كبير ، مما تسبب في الارتباك والتشكيك داخل العالم الأكاديمي فيما يتعلق بعمره الحقيقي. كانت الجهود معقدة جزئيًا بسبب تأريخ أحجار الجريان داخل الرواسب التي أظهرت أعمارًا صغيرة ، على عكس الرواسب المحيطة ، والتي أظهرت تواريخ أقدم بكثير ".

أظهر الباحثون الذين استخدموا أحدث التقنيات ، بما في ذلك تقنية تم تطبيقها لأول مرة في منتصف عام 2014 ، أن Little Foot ، أو ما يسمى بقوامها الضئيل ، يبلغ 3.67 مليون سنة. هذا هو أقدم بمقدار 1.17 سنة من بعض الأحجار المتدفقة التي يبلغ عمرها 2.2 مليون عام والتي تم ملؤها لاحقًا حول أجزاء من هيكلها العظمي المتحجر. قدرت دراسة أخرى الحفرية بعمر 4 ملايين سنة.

تم استخدام طرق المواعدة الجديدة في مختبر PRIME بجامعة بوردو .

قال العلماء أسترالوبيثكس بروميثيوس "يطرح أسئلة جديدة حول التنوع ، والانتشار الجغرافي ، والعلاقات بين الأنواع المبكرة من أسلاف الإنسان في إفريقيا."

تظهر التواريخ أن Little Foot عاش في نفس الوقت تقريبًا أسترالوبيثكس أفارينسيس من إثيوبيا وتنزانيا ، على الرغم من أنهما يتشكلان بشكل مختلف.

"ليتل فوت ، ومع ذلك ، يختلف عن أفارينسيس في شكله [شكل الجسم] ، مع أوجه التشابه مع الوجه المسطح بارانثروبوس مع أسنانها المنتفخة المنتفخة. كما أنها تختلف عن الأنواع الأخرى المعروفة من أسترالوبيثيسين أسترالوبيثكس أفريقي، الذين تم العثور على أحافيرهم أيضًا في ستيركفونتين ، وكانوا أصغر بشكل عام ، " علم الآثار الشعبي تنص على.

قدر الباحثون تواريخ أداة كوارتز لثقافة Olduwan وجدت في الرواسب عالية المستوى بحوالي 2.18 مليون سنة. يعتقدون أن الحجارة المرصوفة كانت أداة لأن البشر اضطروا إلى نقلها إلى الكهف من مكان آخر. تُظهر هذه الأداة وأدوات Olduwan الأخرى الموجودة في الكهف "أن مهد الجنس البشري في جنوب إفريقيا كان موطنًا لأشباه البشر الذين يصنعون الأدوات منذ مليوني سنة أو قبل ذلك ....... ذكرت جامعة ويتواترسراند. يدرس باحثون من تلك الجامعة الكهف أيضًا.

قال الباحثون إن الأدوات من المحتمل أن تكون من صنع سلالة مبكرة من الأنواع البشرية هومو هابيليس التي يعود تاريخها إلى 2.4 إلى 1.8 مليون سنة في شرق وجنوب إفريقيا.

بعد 20 عامًا من العمل الشاق ، تم تحرير الهيكل العظمي أخيرًا من الحجر الذي كان يلفه وتم عرضه لأول مرة في جنوب إفريقيا في نهاية العام الماضي.

الصورة المميزة: جمجمة Little Foot لا تزال في مكانها في كهف Sterkfontein. ( ويكيميديا ​​كومنز )

بقلم مارك ميلر


آلة جديدة تعود إلى هيكل عظمي قديم - "ليتل فوت" يبلغ من العمر 3.67 مليون سنة

جمجمة Little Foot (StW 573). الائتمان: جامعة ويتس

يُعد الهيكل العظمي المسمى Little Foot من بين أقدم الهياكل العظمية لأسلاف الإنسان التي يرجع تاريخها إلى 3.67 مليون سنة ، وفقًا لطريقة تأريخ متقدمة.

Little Foot هو هيكل عظمي نادر مكتمل تقريبًا أسترالوبيثكس تم اكتشافه لأول مرة منذ 21 عامًا في كهف في ستيركفونتين ، في وسط جنوب إفريقيا. التاريخ الجديد يضع Little Foot كأحد أقارب لوسي الشهيرة أسترالوبيثكس هيكل عظمي يعود تاريخه إلى 3.2 مليون سنة تم العثور عليه في إثيوبيا. ويعتقد أن أسترالوبيثكس هو سلف تطوري للبشر عاش ما بين 2 مليون و 4 ملايين سنة.

تم أيضًا تأريخ الأدوات الحجرية التي تم العثور عليها على مستوى مختلف من كهف ستيركفونتين بعمر 2.18 مليون عام ، مما يجعلها من بين أقدم الأدوات الحجرية المعروفة في جنوب إفريقيا.

قام فريق من العلماء من جامعة بوردو وجامعة ويتواترسراند في جنوب إفريقيا وجامعة نيو برونزويك في كندا وجامعة تولوز في فرنسا بإجراء البحث ، والذي سيتم عرضه في المجلة. طبيعة سجية.

قال رونالد كلارك ، الأستاذ في معهد الدراسات التطورية بجامعة ويتواترسراند الذي اكتشف الهيكل العظمي للقدم الصغيرة ، إن الحفرية تمثل أسترالوبيثكس بروميثيوس، نوعًا مختلفًا تمامًا عن معاصره ، أسترالوبيثكس أفارينسيس، ومع المزيد من أوجه التشابه مع بارانثروبوس النسب.

"إنه يوضح أن البشر المتأخرين ، على سبيل المثال ، أسترالوبيثكس أفريقي و بارانثروبوس لم يكن كل شيء مشتق من أسترالوبيثكس أفارينسيسقال "لدينا عدد قليل فقط من المواقع ونميل إلى بناء سيناريوهات التطور لدينا على الحفريات القليلة التي لدينا من تلك المواقع. هذا التاريخ الجديد هو تذكير بأنه يمكن أن يكون هناك العديد من أنواع أسترالوبيثكس تمتد على مساحة أوسع بكثير من أفريقيا ".

لم يكن هناك إجماع على عمر الهيكل العظمي للقدم الصغيرة ، والذي سمي لأربعة عظام أقدام صغيرة وجدت في صندوق من أحافير الحيوانات التي أدت إلى اكتشاف الهيكل العظمي. قال داريل جرانجر ، أستاذ علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب في بوردو ، والذي قام بالتعاون مع ريان جيبون ، إن التواريخ السابقة تراوحت من 2 مليون إلى 4 ملايين سنة ، مع تقدير 3 ملايين سنة يفضلها علماء الحفريات المطلعين على الموقع. ، وهو باحث سابق في مرحلة ما بعد الدكتوراه ، قاد الفريق وأجرى المواعدة.

اعتمد التأريخ على تقنية التأريخ بالنظائر المشعة التي ابتكرها جرانجر إلى جانب كاشف قوي يهدف في الأصل إلى تحليل عينات الرياح الشمسية من مهمة جينيسيس التابعة لناسا. كانت النتيجة هامش خطأ صغير نسبيًا قدره 160.000 سنة بالنسبة إلى Little Foot و 210.000 سنة للأدوات الحجرية.

تستخدم هذه التقنية ، المسماة تأريخ الدفن المتساوي الزمن ، نظائر مشعة ضمن عدة عينات صخرية تحيط بحفرة حتى تاريخ أول دفن للصخور والحفريات تحت الأرض.

يعتمد تأريخ الدفن على قياس نظائر الألمنيوم المشعة -26 والبريليوم -10 في الكوارتز داخل الصخر. يتم إنشاء هذه النظائر فقط عندما تتعرض الصخور للأشعة الكونية. عندما تكون الصخرة على السطح ، فإنها تكوِّن هذه النظائر. عندما يتم دفنها أو إيداعها في كهف ، تتحلل النظائر بمعدلات معروفة. قال جرانجر إن النسبة المتبقية من الألومنيوم -26 والبريليوم -10 يمكن استخدامها لتحديد المدة التي بقيت فيها الصخور تحت الأرض.

يتم إنشاء رسم بياني للنسب النظيرية ، يسمى isochron ، لعينات الصخور. إذا تشكل خط متساوي كرون قوي ، فإنه يزيد من الثقة في أن العينات الموجودة على الخط تفي بالمعايير لتكون مرشحة جيدة للتأريخ الدقيق. قال جرانجر إن العينات التي تم اختراقها ، بسبب إعادة الدفن أو الحركة الطبيعية للرواسب داخل الموقع ، والتي تقع فوق أو أسفل الخط يمكن التخلص منها من التحليل.

وقال "إذا كانت لدينا عينة واحدة فقط وصادف أن تلك الصخرة دفنت ثم أعيد كشفها ودفنها مرة أخرى ، فسيتم إيقاف التاريخ لأن كمية النظائر المشعة كانت ستزداد خلال تعرضها الثاني". "باستخدام هذه الطريقة يمكننا معرفة ما إذا كان ذلك قد حدث أو إذا بقيت العينة دون إزعاج منذ دفنها مع الحفرية. إنه مكلف ويتطلب الكثير من العمل لأخذ عينات متعددة وتشغيلها ، لكنني أعتقد أن هذا هو مستقبل المواعدة الدفن لأن من الثقة التي يمكن أن يتمتع بها المرء في النتائج ".

يتم عرض القطع الأثرية من Oldowan. الائتمان: جامعة ويتس

وقال إنه من بين 11 عينة تم جمعها من الموقع خلال العقد الماضي ، سقطت تسعة في خط متساوي زمني واحد ، وهي نتيجة قوية للغاية.

كانت هذه هي المحاولة الثانية لجرانجر في تحديد تاريخ الحفرية من خلال تقنية التأريخ الدفن وفرصة لإثبات قدراتها. في عام 2003 قدر الحفرية بحوالي 4 ملايين سنة ، أو تزيد أو تأخذ بضع مئات الآلاف من السنين. وقال إنه تم التساؤل عن التواريخ لأن هذا العمل السابق لا يمكن أن يظهر ما إذا كانت تواريخ الدفن قد تم اختراقها من خلال الدفن في وقت سابق في مكان آخر في الكهف.

قال جرانجر: "التاريخ الأصلي الذي نشرناه يعتبر قديمًا جدًا ، ولم يتم استقباله بشكل جيد". "ومع ذلك ، فإن تأريخ حفرية ليتل فوت يبلغ عمرها 3.67 مليون سنة يقع في الواقع ضمن هامش الخطأ الذي كان لدينا لعملنا الأصلي. اتضح أنها كانت فكرة جيدة بعد كل شيء."

كانت محاولة جرانجر الأصلية هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام التأريخ بالنظائر المشعة من الألومنيوم -26 والبريليوم -10 لتحديد عمر الحفرية. طور الطريقة في عام 1997 واستخدمها لأول مرة لدراسة التغيرات في الجبال والأنهار والتكوينات الجيولوجية الأخرى. وقال إنه بسبب معدل تحللها البطيء للغاية ، تسمح هذه النظائر المشعة الخاصة بالتاريخ بالعودة إلى ملايين السنين ، وهو أبعد بكثير في التاريخ من التأريخ بالكربون 14 الأكثر شيوعًا والذي يمكن أن يمتد إلى ما يقرب من 50000 عام فقط ، على حد قوله.

تبقى كمية صغيرة فقط من النظائر المشعة في الكوارتز بعد ملايين السنين ، ولا يمكن قياسها إلا من خلال التحليل فائق الحساسية لقياس الطيف الكتلي للمسرع. قال مارك كافيه ، أستاذ الفيزياء في جامعة بيرديو ومدير مختبر PRIME الذي شارك في البحث .

انضم جيبون إلى Granger في عمله على عينات Sterkfontein في عام 2010 وكان لاعبًا رئيسيًا في البحث. قرر Granger و Gibbon استخدام تقنية isochron الجديدة لاختبار ما إذا كان الكوارتز قد تمت إعادة صياغته وما إذا كان يمكن الوثوق بالتواريخ.

لقياس النظائر المشعة ، يتم فصل الكوارتز عن الصخور ثم يتم سحقه وتذويبه في محلول يمكن تحليله بواسطة المسرع والكاشف. تتمثل إحدى الصعوبات الشائعة في قياس وجود كميات ضئيلة من نظائر مشعة معينة في وجود نظائر مشعة أخرى. في محاولات القياس السابقة لعينات Sterkfontein باستخدام كاشف مختلف ، كان من الصعب قياس الألمنيوم -26 بشكل خاص بسبب المغنيسيوم 26.

وقال "لقد استسلمنا وكادنا نبتعد عن المشروع معتقدين أننا فشلنا". "ثم اكتمل الكاشف الجديد ، واعتقدنا أننا سنجربه مرة أخيرة."

هذه المرة استخدم الفريق مطياف الكتلة المعجل القوي الخاص بـ PRIME Lab وكاشف جديد ، يسمى كاشف المغناطيس المملوء بالغاز ، لقياس النظائر المشعة.

يظهر البروفيسور رون كلارك من جامعة ويتس مع Little Foot. الائتمان: جامعة ويتس

قال جرانجر: "لقد نجحنا في القياس ، لكننا فوجئنا بأن التمور قديمة جدًا". "قمنا بفحص نتائجنا مرتين وثلاث مرات ، وإجراء القياس مرارًا وتكرارًا."

يخلق المغناطيس المملوء بالغاز شحنة مختلفة على النظيرين المشعين ويرمي المغنيسيوم 26 في مسار مختلف مع انحناء يخطئ الكاشف. هذا يقلل من نسبة المغنيسيوم ويزيد من عدد الألمنيوم -26 في العينة الذي يصل إلى الكاشف ، مما ينتج عنه هامش خطأ أصغر بكثير في القياس ، قال كافيه.

تم استخدام كاشف المغناطيس المملوء بالغاز في الأصل لتحليل عينات من الرياح الشمسية التي جمعتها مركبة الفضاء جينيسيس. لسوء الحظ ، تحطمت كبسولة الفضاء التي تحمل العينات في عام 2004 عند عودتها إلى الأرض. أخر التحطم تحليل عينات جينيسيس ، لكن Caffee استمر في بناء الكاشف وتم الانتهاء منه في صيف 2014. منذ ذلك الحين استخدمته Caffee لإجراء تحليل لمشاريع أخرى ، بما في ذلك تلك الموجودة في موقع Sterkfontein.

وقال كافيه "لا يوجد سوى عدد قليل من أجهزة الكشف من هذا النوع في العالم". "أحد أسباب مجيئي إلى بيرديو هو أن أكون جزءًا من العلم الثوري الذي يمكن القيام به عند تطبيق مثل هذه الموارد على المشكلات الصعبة. تسلط هذه النتائج الضوء على ما يمكن تحقيقه من خلال التعاون الذي يشمل تخصصات متعددة. حدثت بدون المهارات والموارد الفريدة التي جلبها كل شخص إلى طاولة المفاوضات ".

بالإضافة إلى Granger و Clarke و Gibbon و Caffee ، يشمل المؤلفون المشاركون للورقة كاثلين كومان ، أستاذة في علم آثار العصر الحجري المبكر والمتوسط ​​في كلية الجغرافيا والآثار ودراسات البيئة في جامعة ويتواترسراند في جوهانسبرغ ، جنوب أفريقيا ولوران بروكسيل ، باحث في الجيومورفولوجيا وعلم الكارستولوجيا في المعهد الوطني الفرنسي للبحوث الأثرية الوقائية في نيم ، فرنسا.

تم تحديد الأدوات من الموقع في وقت سابق على أنها Oldowan ، وهي تقنية بسيطة للأدوات الحجرية المقشرة تعتبر أول صناعة للأدوات الحجرية في عصور ما قبل التاريخ.

قال كومان إن تاريخ ستيركفونتين الجديد للقطع الأثرية القديمة يظهر أن هذه الصناعة موجودة باستمرار في جنوب إفريقيا قبل مليوني عام ، وهو عمر أقدم بكثير من البشر الذين يحملون أدوات مما كان متوقعًا في السابق في هذا الجزء من إفريقيا.

وقالت: "من الواضح الآن أن العدد الصغير من مواقع Oldowan في جنوب إفريقيا يرجع فقط إلى البحث المحدود وليس إلى غياب هؤلاء البشر".

يتطلع Granger إلى تطبيق هذه التقنية على المزيد من الحفريات في Sterkfontein وأماكن أخرى.


يقول العلماء إن نوعين من أنواع ما قبل الإنسان موجودان معًا

يبدو أن هذه التقنية تظهر أن الحفريات الموجودة في كهف في جنوب إفريقيا تعود إلى أنواع ما قبل الإنسان والتي عاشت منذ حوالي 3.7 مليون سنة. في ذلك الوقت ، عاش سلف بشري شهير يُعرف باسم لوسي في ما يعرف الآن بإثيوبيا ، على بعد آلاف الأميال شمالًا ، كما كتب آلان بويل لشبكة إن بي سي نيوز.

أنواع ما قبل الإنسان: Little Foot و Lucy

تم تسمية الهيكل العظمي لجنوب إفريقيا باسم Little Foot ، ويأتي من نوع معروف باسم أسترالوبيثكس ، في نفس المجموعة مثل لوسي. تمت مناقشة عمر Little Foot لأكثر من 10 سنوات. نُشرت أحدث النتائج هذا الأسبوع في مجلة Nature ، ويبدو أنها ستثير جولة جديدة من النقاش.

ماذا يعني الاستثمار في القيمة حقا؟ Q1 2021 خطابات صناديق التحوط والمؤتمرات والمزيد قد يجادل بعض المستثمرين بأن الاستثمار في القيمة يعني شراء تداول الأسهم بخصم من صافي قيمة الأصول أو القيمة الدفترية. هذا هو نوع الاستثمار القيمي الذي كان بنيامين جراهام رائده في أوائل عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي. قد يجادل مستثمرون آخرون في القيمة اقرأ المزيد

' عالم الحفريات والأنثروبولوجيا في متحف التاريخ الطبيعي بلندن & # 8217s الذي لم يكن جزءًا من فريق البحث.

قال كبير الباحثين داريل جرانجر ، الجيولوجي بجامعة بوردو ، إن النتائج الجديدة يمكن أن تجيب على الكثير من الأسئلة حول Little Foot ، المصنفة على أنها أسترالوبيثكس بروميثيوس. لاحظ علماء الأنثروبولوجيا القديمة وجود أوجه تشابه مع لوسي ، وهي أسترالوبيثكس أفارينسيس ، ولكن احتدم الجدل حول ما إذا كان النوعان معاصرين ، أو ما إذا كان ليتل فوت سلفًا حقيقيًا للإنسان.

الأنواع قبل البشرية: ترقية المعدات تؤدي إلى نتائج جديدة

في عام 2006 ، ادعى فريق بحث مختلف أن ليتل فوت كان يبلغ من العمر 2.2 مليون سنة فقط ، وهو أقل بكثير من تقدير Granger & # 8217s الأول البالغ 4 ملايين سنة. لقد قبل استنتاجهم بناءً على بيانات جيدة ، لكن المشكلة أثارت قلقه منذ ذلك الحين.

سمحت الترقية إلى مطياف الكتلة المسرّع في بيردو لجرانجر وفريقه بالتحقق من تواريخ النظائر المشعة لـ Little Foot مرة أخرى. هذه المرة ، تشير النتائج إلى عمر الحفرية عند 3.67 مليون سنة.

يبقى أن نرى ما إذا كانت هذه النتائج سيتم قبولها أم لا ، ولكن إذا كانت كذلك فسوف تناسب Little Fit بشكل أفضل مع تطور البشرية. وسيوفر المزيد من الأدلة على أن الأنواع المماثلة كانت موجودة في مناطق متباينة.

أظهرت الأبحاث السابقة أن البشر الأوائل من أجناس الهومو كانوا أكثر تنوعًا مما كان يعتقد سابقًا ، والآن يدعي جرانجر أن أسترالوبيثكس كان كذلك.


ليتل فوت: سلف بشري مثير للاهتمام عمره 3.6 مليون سنة

في عام 2017 ، بعد عملية تنقيب ملحمية استمرت 20 عامًا في جنوب إفريقيا ، تمكن الباحثون أخيرًا من استعادة وتنظيف الهيكل العظمي شبه الكامل لأحد الأقارب البشريين القدامى: أشباه البشر يبلغ من العمر حوالي 3.67 مليون عام يُلقب بـ "القدم الصغيرة".

حفريات وإعادة بناء ليتل فوت ، سلف بشري عمره 3.6 مليون سنة.

اكتشاف "القدم الصغيرة":

على الرغم من جمع عظام الكاحل الأربعة في عام 1980 ، إلا أنها ظلت غير مكتشفة حتى عام 1994 عندما وجد رون كلارك ، عالم الأنثروبولوجيا القديمة بجامعة ويتواترسراند في جوهانسبرج ، شظايا القدم هذه أثناء الحفر في صندوق متحفي من عظام الحيوانات المكتشفة من جنوب إفريقيا. كهوف ستيركفونتين ، وأرسل باحثين آخرين إلى كهوف ستيركفونتين في يوليو 1997 للبحث عن أدلة.

من هيكل عظام الكاحل الأربعة ، تمكنوا من التأكد من أن Little Foot كانت قادرة على المشي بشكل مستقيم. ثبت أن استعادة العظام صعبة للغاية ومملة ، لأنها كانت مغروسة بالكامل في صخور شبيهة بالخرسانة.

استعادة الأحافير:

ليتل فوت ، 3.6 مليون سنة. الاكبر أسترالوبيثكس بروميثيوس والهيكل العظمي الأكثر اكتمالا من أسترالوبرثكس وجدت من أي وقت مضى.

منذ اكتشافه ، عمل الباحثون بجد لما يقرب من عقدين من الزمن للتنقيب عن الحفريات وإعدادها لعرضها الحالي في Hominin Vault في معهد الدراسات التطورية بجامعة Witwatersrand في جوهانسبرج ، جنوب إفريقيا.

تصنيف "القدم الصغيرة":

تقدم أحفورة لجمجمة أسلاف الإنسان يبلغ عمرها 3.6 مليون عام (على اليمين) تلميحات حول شكل الفرد (إعادة بناء الفنان ، على اليسار).

عندما تم اكتشافها ، كان يُعتقد سابقًا أن المجموعة تحتوي على عظام قرود قديمة. لكن التحليل كشف أن بعض العظام كانت شيئًا آخر تمامًا. أطلق العلماء على العينة المكتشفة حديثًا اسم Little Foot لأن عظام قدمها صغيرة جدًا.

أولاً ، لم يتم تحديد الاكتشاف لأي نوع معين في الجنس أسترالوبيثكس. ولكن بعد عام 1998 ، عندما تم اكتشاف جزء من الجمجمة واكتشافه ، أشار كلارك إلى أن الحفريات ربما كانت مرتبطة بالجنس أسترالوبيثكس، ولكن "ميزاتها غير المعتادة" لا تتطابق مع أي منها أسترالوبيثكس الأنواع الموصوفة سابقًا.

أوضح كلارك أن Little Foot كانت عضوًا في الجنس أسترالوبيثكس، مثل لوسي الشهيرة (أسترالوبيثكس أفارينسيس) ، التي عاشت منذ حوالي 3.2 مليون سنة. كما يوحي اسمها ، أسترالوبيثكس، والتي تعني "القرد الجنوبي" ، هي أشباه البشر تشبه القرد.

تضم مجموعة أشباه البشر البشر وأسلافنا وأبناء عمومتنا التطوريين القريبين ، مثل الشمبانزي والغوريلا. في جوهرها ، أشباه البشر هم الرئيسيات ذات قدمين التي زادت حجم الدماغ.

اكتملت عينة Little Foot المكتشفة حديثًا بنسبة تزيد عن 90 بالمائة ، وهو ما يتجاوز بكثير حالة لوسي ، التي اكتمل هيكلها العظمي بنسبة 40 بالمائة تقريبًا.

وصف "القدم الصغيرة" وكيف عاشت:

في عام 1995 ، تم نشر أول وصف لـ Little Foot. أوضح الباحثون أن Little Foot سار منتصبة ولكنها كانت أيضًا قادرة على العيش في الأشجار بمساعدة حركات الإمساك. سيكون هذا ممكنًا بسبب إصبع القدم الكبير الذي لا يزال قابلاً للعكس.

وفقًا لدراسة لاحقة ، من المحتمل أن يكون Little Foot أنثى بالغة طولها 4 أقدام و 3 بوصات ونباتية. ووجد الباحثون كذلك أن ذراعيها لم تكن بطول ساقيها ، مما يعني أن لها نسباً مماثلة لتلك الخاصة بالإنسان الحديث. وكان طول كف اليد ، وكذلك طول عظم الإصبع ، أقصر بكثير من طول الشمبانزي والغوريلا. كانت اليد مثل يد الإنسان الحديث ، والمعروفة بأنها غير متخصصة نسبيًا.

في الواقع ، تعد Little Foot أقدم أنواع أشباه البشر المعروفة التي تمتلك هذه الميزة ، مما يشير إلى أنها شعرت بأنها في المنزل تمشي على الأرض أكثر من غيرها من أنواع أسترالوبيثكس التي تعيش في الأشجار. تشير تقديرات عينة Little Foot التي يرجع تاريخها إلى عام 2015 إلى أن عمرها يبلغ 3.67 مليون سنة عن طريق تقنية النظائر المشعة الجديدة.

بالإشارة إلى اكتشافات الحيوانات المفترسة ، التي عاشت في زمن Little Foot في إفريقيا ، جادل الباحثون بأن النوم على الأرض ليلًا كان أمرًا خطيرًا للغاية بالنسبة لها. يعتقدون أنه يبدو أكثر احتمالا أسترالوبيثكس ينام على الأشجار ، على غرار الشمبانزي والغوريلا التي تعيش اليوم والتي تصنع أعشاشًا للنوم. نظرًا لخصائص الحفرية ، يعتقدون أيضًا أنه من المحتمل أن تكون Little Foot تقضي أجزاء من أيامها في البحث عن الطعام في الأشجار.

تشير ميزات العظام إلى أن Little Foot تعرضت لإصابة في الذراع في وقت مبكر من الحياة. ومع ذلك ، شُفيت إصابة ليتل فوت قبل وقت طويل من سقوطها في الكهف وماتت. يعتقد الباحثون أن السقوط القاتل ربما كان أثناء صراع مع قرد كبير ، حيث تم العثور على هيكل عظمي لأحد القرود بالقرب من قردها.

استنتاج:

من الغريب حقًا الاعتقاد أنه منذ ما يقرب من 3.7 مليون سنة ، في مكان ما على هذا الكوكب ، تطور شخص ما مثل الإنسان الحديث ثم عاد مرة أخرى إلى أشباه البشر مثل القردة ثم بدأ مرة أخرى في التطور والآن ها نحن ذا. ألا نفقد شيئا ؟؟


3.67 مليون سنة & # 8216 ليتل فوت & # 8217 هو سلف لوسي

يقول داريل جرانجر: "تم اعتبار التاريخ الأصلي الذي نشرناه قديمًا جدًا ، ولم يتم استقباله جيدًا". "ومع ذلك ، فإن تأريخ حفرية ليتل فوت يبلغ عمرها 3.67 مليون سنة يقع في الواقع ضمن هامش الخطأ الذي كان لدينا لعملنا الأصلي. اتضح أنها كانت فكرة جيدة بعد كل شيء." (الائتمان: جامعة بوردو)

أنت حر في مشاركة هذه المقالة بموجب ترخيص Attribution 4.0 International.

يبلغ عمر الهيكل العظمي النادر شبه المكتمل & # 8220Little Foot & # 8221 3.67 مليون سنة ، مما يجعله من بين أقدم الهياكل العظمية للإنسان على الإطلاق.

اكتشف العلماء لأول مرة أسترالوبيثكس قبل 21 عامًا في كهف في ستيركفونتين ، وسط جنوب إفريقيا. التاريخ الجديد يضع Little Foot كأحد أقارب لوسي الشهيرة أسترالوبيثكس هيكل عظمي يعود تاريخه إلى 3.2 مليون سنة تم العثور عليه في إثيوبيا.

أسترالوبيثكس يُعتقد أنه سلف تطوري للبشر عاش ما بين 2 مليون و 4 ملايين سنة.

تم أيضًا تأريخ الأدوات الحجرية التي تم العثور عليها على مستوى مختلف من كهف ستيركفونتين بعمر 2.18 مليون عام ، مما يجعلها من بين أقدم الأدوات الحجرية المعروفة في جنوب إفريقيا.

4 عظام صغيرة للقدم

تمثل الأحفورة أسترالوبيثكس بروميثيوس، نوعًا مختلفًا تمامًا عن معاصره ، أسترالوبيثكس أفارينسيس، ومع المزيد من أوجه التشابه مع بارانثروبوس النسب ، كما يقول رونالد كلارك ، الأستاذ في معهد الدراسات التطورية بجامعة ويتواترسراند الذي توصل إلى هذا الاكتشاف. تظهر النتائج في طبيعة سجية.

& # 8220 يوضح أن البشر المتأخرين ، على سبيل المثال ، أسترالوبيثكس أفريكانوس و بارانثروبوس لم يكن كل شيء مشتق من أسترالوبيثكس أفارينسيس. لدينا عدد قليل فقط من المواقع ونميل إلى بناء سيناريوهات التطور لدينا على الحفريات القليلة التي لدينا من تلك المواقع. هذا التاريخ الجديد هو تذكير بأنه يمكن أن يكون هناك العديد من أنواع أسترالوبيثكس تمتد على مساحة أوسع بكثير من أفريقيا. & # 8221

حتى الآن ، لم يكن هناك إجماع على عمر الهيكل العظمي للقدم الصغيرة ، والذي تم تسميته بأربعة عظام قدم صغيرة تم العثور عليها في صندوق من أحافير الحيوانات التي أدت إلى اكتشاف الهيكل العظمي & # 8217s.

تراوحت التواريخ السابقة من 2 مليون إلى 4 ملايين سنة ، مع تقدير 3 ملايين سنة يفضلها علماء الحفريات المطلعون على الموقع ، كما يقول داريل جرانجر ، أستاذ علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب في جامعة بوردو الذي تعاون مع ريان جيبون ، وهو باحث سابق في مرحلة ما بعد الدكتوراه ، قاد الفريق وأجرى المواعدة.

ستيفن موتسومي ، لوران بروكسيل ، ورون كلارك في كهف سيلبربيرج. (الائتمان: جامعة بوردو)

تاريخ الدفن

اعتمد التأريخ على تقنية التأريخ بالنظائر المشعة مقترنة بكاشف قوي يهدف في الأصل إلى تحليل عينات الرياح الشمسية من مهمة ناسا و # 8217s Genesis. كانت النتيجة هامش خطأ صغير نسبيًا قدره 160.000 سنة بالنسبة إلى Little Foot و 210.000 سنة للأدوات الحجرية.

تستخدم هذه التقنية ، المسماة تأريخ الدفن المتساوي الزمن ، نظائر مشعة ضمن عدة عينات صخرية تحيط بحفرة حتى تاريخ أول دفن للصخور والحفريات تحت الأرض.

يعتمد تأريخ الدفن على قياس نظائر الألمنيوم المشعة -26 والبريليوم -10 في الكوارتز داخل الصخر. يتم إنشاء هذه النظائر فقط عندما تتعرض الصخور للأشعة الكونية. عندما تكون الصخرة على السطح ، فإنها تكوِّن هذه النظائر. عندما يتم دفنها أو إيداعها في كهف ، تتحلل النظائر بمعدلات معروفة. يقول جرانجر إن النسبة المتبقية من الألومنيوم -26 والبريليوم -10 يمكن استخدامها لتحديد المدة التي بقيت فيها الصخور تحت الأرض.

يتم إنشاء رسم بياني للنسب النظيرية ، يسمى isochron ، لعينات الصخور. إذا تشكل خط متساوي كرون قوي ، فإنه يزيد من الثقة في أن العينات الموجودة على الخط تفي بالمعايير لتكون مرشحة جيدة للتأريخ الدقيق. يقول جرانجر إن العينات التي تم اختراقها ، بسبب إعادة الدفن أو الحركة الطبيعية للرواسب داخل الموقع ، والتي تقع فوق الخط أو تحته ، يمكن التخلص منها من التحليل.

الأدوات الحجرية التي تم العثور عليها على مستوى مختلف من كهف ستيركفونتين مؤرخة أيضًا بعمر 2.18 مليون سنة. (الائتمان: جامعة بوردو)

امنح أو خذ بضع 100000 سنة

& # 8220 إذا كانت لدينا عينة واحدة فقط وحدث أن تلك الصخرة دُفنت ، ثم عُرضت ودُفنت مرة أخرى ، فسيتم إيقاف التاريخ لأن كمية النظائر المشعة كانت ستزداد أثناء تعرضها الثاني ، & # 8221 كما يقول.

& # 8220 باستخدام هذه الطريقة يمكننا معرفة ما إذا كان ذلك قد حدث أم أن العينة ظلت دون أي إزعاج منذ دفنها بالحفرية. إنه مكلف ويحتاج الكثير من العمل لأخذ عينات متعددة وتشغيلها ، لكنني أعتقد أن هذا هو مستقبل المواعدة الدفن بسبب الثقة التي يمكن أن يتمتع بها المرء في النتائج. & # 8221

من بين 11 عينة تم جمعها من الموقع خلال العقد الماضي ، سقطت تسعة في خط متساوي كرون واحد ، وهي نتيجة قوية للغاية.

كانت هذه المحاولة الثانية لـ Granger & # 8217s في تحديد تاريخ الحفرية من خلال تقنية تأريخ الدفن وفرصة لإثبات قدراتها. في عام 2003 قدر الحفرية بحوالي 4 ملايين سنة ، أو تزيد أو تأخذ بضع مئات الآلاف من السنين. تم التساؤل عن التواريخ لأن العمل السابق لم يستطع إظهار ما إذا كانت تواريخ الدفن قد تم اختراقها من خلال الدفن السابق في مكان آخر في الكهف ، كما يقول.

& # 8220 تم اعتبار التاريخ الأصلي الذي نشرناه قديمًا جدًا ، ولم يتم استقباله بشكل جيد. ومع ذلك ، فإن تأريخ حفرية ليتل فوت بعمر 3.67 مليون سنة يقع في الواقع ضمن هامش الخطأ الذي كان لدينا لعملنا الأصلي. اتضح أنها كانت فكرة جيدة بعد كل شيء. & # 8221

هل يمكن الوثوق في التواريخ؟

كانت المحاولة الأصلية لـ Granger & # 8217s هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام التأريخ بالنظائر المشعة من الألومنيوم -26 والبريليوم -10 لتحديد عمر الحفرية. طور الطريقة في عام 1997 واستخدمها لأول مرة لدراسة التغيرات في الجبال والأنهار والتكوينات الجيولوجية الأخرى. نظرًا لمعدل تحللها البطيء جدًا ، تسمح هذه النظائر المشعة الخاصة بالتاريخ بالعودة إلى ملايين السنين ، وهو أبعد بكثير في التاريخ من التأريخ بالكربون 14 الأكثر شيوعًا والذي يمكن أن يمتد فقط إلى ما يقرب من 50000 عام.

تبقى كمية صغيرة فقط من النظائر المشعة في الكوارتز بعد ملايين السنين ، ولا يمكن قياسها إلا من خلال التحليل فائق الحساسية لقياس الطيف الكتلي للمسرع.

مختبر Purdue & # 8217s Rare Isotope Measurement ، أو PRIME Lab ، هو واحد من مختبرين فقط في البلاد بهما معدات قادرة على أداء هذا النوع من المواعدة ، كما يقول مارك كافي ، أستاذ الفيزياء ومدير مختبر PRIME الذي شارك في البحث. .

قرر الباحثون استخدام تقنية isochron الجديدة لاختبار ما إذا كان الكوارتز قد أعيد تشكيله وما إذا كان يمكن الوثوق بالتواريخ.

لقياس النظائر المشعة ، يتم فصل الكوارتز عن الصخور ثم يتم سحقه وتذويبه في محلول يمكن تحليله بواسطة المسرع والكاشف. A common difficulty in measuring the presence of trace amounts of specific radioisotopes is the presence of other radioisotopes. In past measurement attempts of the Sterkfontein samples using a different detector, aluminum-26 was especially difficult to measure because of magnesium-26.

One last try

“We had given up and nearly walked away from the project thinking we had failed,” Granger says. “Then the new detector was completed, and we thought we would give it one last try.”

This time the team used the PRIME Lab’s powerful accelerator mass spectrometer and a new detector, called a gas-filled magnet detector, to measure the radioisotopes.

“We succeeded in our measurement, but we were surprised the dates were so old,” Granger says. “We double-and triple-checked our results, running the measurement again and again.”

The gas-filled magnet creates a different charge on the two radioisotopes and throws the magnesium-26 on a different path with a curvature that misses the detector. This lowers the magnesium ratio and increases the aluminum-26 count in the sample that makes it to the detector, which results in a much smaller margin of error in the measurement, Caffee says.

The gas-filled magnet detector was originally to be used to analyze samples of solar wind collected by the Genesis spacecraft.

Unfortunately, the space capsule carrying the samples crashed in 2004 on its return to Earth. The crash delayed analysis of the Genesis samples, but Caffee continued to build the detector and it was completed the summer of 2014. Caffee has since used it to perform analysis for other projects, including those from the Sterkfontein site.

The tools from the site had earlier been determined to be Oldowan, a simple flaked stone tool technology considered the earliest stone tool industry in prehistory. The new Sterkfontein date for the artifacts shows that this industry is consistently present in South Africa by 2 million years ago, a much earlier age for tool-bearing hominids than previously anticipated in this part of Africa, Kuman says.

“It is now clear that the small number of Oldowan sites in southern Africa is due only to limited research and not to the absence of these hominids.”

Other researchers from Purdue, University of the Witwatersrand, and the French National Institute for Preventive Archaeological Research in Nimes, France contributed to the study, which was funded by the National Science Foundation, the Palaeontological Scientific Trust, and the National Research Foundation.


What is Little Foot?

In 2015, researchers analyzed 11 rock samples from around the nearly complete Little Foot fossil skeleton from the Sterkfontein Caves to gauge her age.

They found the skeleton was around 3.6 million years old.

Little Foot, a member of the species Australopithecus prometheus, lived at roughly the same time as Australopithecus afarensis, the species whose most famous fossil, known as Lucy, comes from Ethiopia.

The skeleton dates back 3.6 million years. Its discovery is expected to help researchers better understand the human ancestor's appearance and movement

The species was much bigger and taller than Lucy's, with gorilla-like facial features but fully upright and very strong with powerful hands for climbing.

Like Lucy, Little Foot was female.

Her hands were proportioned like ours, with a long thumb and relatively short fingers and palm, unlike the elongated hands of modern apes.


Ideas, Inventions And Innovations

Micro-CT scanning of 'Little Foot' skull reveals new aspects of the life of this more than 3-million year-old-human ancestor.

Pictures of the 'Little Foot' skull. The view from the bottom (right) shows the original position of the first cervical vertebra still embedded in the matrix.

Credit: R.J. Clarke.

High-resolution micro-CT scanning of the skull of the fossil specimen known as "Little Foot" has revealed some aspects of how this Australopithecus species used to live more than 3 million years ago.

The meticulous excavation, cleaning and scanning of the skull of the

3.67 million-year-old fossil specimen has revealed the most complete Australopithecus adult first cervical vertebra yet found. A description of the vertebra by Wits University researchers Dr Amélie Beaudet and the Sterkfontein team was published in the Scientific Reports. This research program is supported by the the Centre of Excellence in Palaeosciences, Scientific Palaeontological Trust, National Research Foundation, University of the Witwatersrand and the French National Centre for Scientific Research through the French Institute of South Africa.

The first cervical vertebra (or atlas) plays a crucial role in vertebrate biology. Besides acting as the connection between the head and the neck, the atlas also plays a role in how blood is supplied to the brain via the vertebral arteries.

By comparing the atlas of "Little Foot" with other fossils from South and East Africa as well as living humans and chimpanzees, the Wits University team shows that Australopithecus was capable of head movements that differ from modern humans.

Credit: Amélie Beaudet/Wits University

"The morphology of the first cervical vertebra, or atlas, reflects multiple aspects of an organism's life," says Beaudet, the lead author of the study. "In particular, the nearly complete atlas of 'Little Foot' has the potential to provide new insights into the evolution of head mobility and the arterial supply to the brain in the human lineage."

The shape of the atlas determines the range of head motions while the size of the arteries passing through the vertebrae to the skull is useful for estimating blood flow supplying the brain.

"Our study shows that Australopithecus was capable of head movements that differ from us. This could be explained by the greater ability of Australopithecus to climb and move in the trees. However, a southern African Australopithecus specimen younger than 'Little Foot' (probably younger by about 1 million years) may have partially lost this capacity and spent more time on the ground, like us today."

The overall dimensions and shape of the atlas of "Little Foot" are similar to living chimpanzees. More specifically, the ligament insertions (that could be inferred from the presence and configuration of bony tubercles) and the morphology of the facet joints linking the head and the neck all suggest that "Little Foot" was moving regularly in trees.

Because "Little Foot" is so well-preserved, blood flow supply to the brain could also be estimated for the first time, using evidence from the skull and vertebrae. These estimations demonstrate that blood flow, and thus the utilisation of glucose by the brain, was about three times lower than in living humans, and closer to the those of living chimpanzees.

"The low investment of energy into the brain of Australopithecus could be tentatively explained by a relatively small brain of the specimen (around 408cm3), a low quality diet (low proportion of animal products) or high costs of other aspects of the biology of Australopithecus (such as upright walking). In any case, this might suggest that the human brain's vascular system emerged much later in our history."


Contacts and sources:
Schalk MoutonUniversity of the Witwatersrand


New instrument dates old skeleton before 'Lucy' 'Little Foot' 3.67 million years old

A skeleton named Little Foot is among the oldest hominid skeletons ever dated at 3.67 million years old, according to an advanced dating method.

Little Foot is a rare, nearly complete skeleton of Australopithecus first discovered 21 years ago in a cave at Sterkfontein, in central South Africa. The new date places Little Foot as an older relative of Lucy, a famous Australopithecus skeleton dated at 3.2 million years old that was found in Ethiopia. It is thought that Australopithecus is an evolutionary ancestor to humans that lived between 2 million and 4 million years ago.

Stone tools found at a different level of the Sterkfontein cave also were dated at 2.18 million years old, making them among the oldest known stone tools in South Africa.

A team of scientists from Purdue University the University of the Witwatersrand, in South Africa the University of New Brunswick, in Canada and the University of Toulouse, in France, performed the research, which will be featured in the journal طبيعة سجية.

Ronald Clarke, a professor in the Evolutionary Studies Institute at the University of the Witwatersrand who discovered the Little Foot skeleton, said the fossil represents Australopithecus prometheus, a species very different from its contemporary, Australopithecus afarensis, and with more similarities to the Paranthropus lineage.

"It demonstrates that the later hominids, for example, Australopithecus africanus و Paranthropus did not all have to have derived from Australopithecus afarensis," he said. "We have only a small number of sites and we tend to base our evolutionary scenarios on the few fossils we have from those sites. This new date is a reminder that there could well have been many species of Australopithecus extending over a much wider area of Africa."

There had not been a consensus on the age of the Little Foot skeleton, named for four small foot bones found in a box of animal fossils that led to the skeleton's discovery. Previous dates ranged from 2 million to 4 million years old, with an estimate of 3 million years old preferred by paleontologists familiar with the site, said Darryl Granger, a professor of earth, atmospheric and planetary sciences at Purdue, who in collaboration with Ryan Gibbon, a former postdoctoral researcher, led the team and performed the dating.

The dating relied on a radioisotopic dating technique pioneered by Granger coupled with a powerful detector originally intended to analyze solar wind samples from NASA's Genesis mission. The result was a a relatively small margin of error of 160,000 years for Little Foot and 210,000 years for the stone tools.

The technique, called isochron burial dating, uses radioisotopes within several rock samples surrounding a fossil to date when the rocks and the fossil were first buried underground.

The burial dating relies on measuring radioactive isotopes aluminum-26 and beryllium-10 in quartz within the rock. These isotopes are only created when the rock is exposed to cosmic rays. When a rock is on the surface, it builds up these isotopes. When it is buried or deposited in a cave, the isotopes decay at known rates. The ratio of the remaining aluminum-26 and beryllium-10 can be used to determine how long the rock has been underground, Granger said.

A graph of the isotope ratios, called an isochron, is created for the rock samples. If a strong isochron line forms, it increases the confidence that the samples on the line meet the criteria to be good candidates for accurate dating. Samples that have been compromised, due to reburial or natural movement of sediment within a site, fall above or below the line can be tossed out of the analysis, Granger said.

"If we had only one sample and that rock happened to have been buried, then re-exposed and buried again, the date would be off because the amount of radioisotopes would have increased during its second exposure," he said. "With this method we can tell if that has happened or if the sample has remained undisturbed since burial with the fossil. It is expensive and a lot of work to take and run multiple samples, but I think this is the future of burial dating because of the confidence one can have in the results."

Out of 11 samples collected from the site over the past decade, nine fell into a single isochron line, which is a very robust result, he said.

This was Granger's second attempt at dating the fossil through the burial dating technique and a chance to prove its abilities. In 2003 he estimated the fossil to be around 4 million years old, give or take a few hundred thousand years. The dates were questioned because this earlier work could not show whether the burial dates were compromised by earlier burial elsewhere in the cave, he said.

"The original date we published was considered to be too old, and it wasn't well received," Granger said. "However, dating the Little Foot fossil as 3.67 million years old actually falls within the margin of error we had for our original work. It turns out it was a good idea after all."

Granger's original attempt was the first time aluminum-26 and beryllium-10 radioisotopic dating had been used to determine the age of a fossil. He developed the method in 1997 and first used it to study changes in mountains, rivers and other geological formations. Because of their very slow rate of decay, these particular radioisotopes allow dating to reach back millions of years, much further in history than the more commonly known carbon-14 dating that can only stretch back about 50,000 years, he said.

Only a small amount of the radioisotopes remain in the quartz after millions of years, and it can only be measured by the ultrasensitive analysis of accelerator mass spectrometry. Purdue's Rare Isotope Measurement Laboratory, or PRIME Lab, is one of only two laboratories in the nation with equipment capable of performing this kind of dating, said Marc Caffee, a Purdue professor of physics and director of the PRIME Lab who was involved in the research.

Gibbon joined Granger in his work on the Sterkfontein samples in 2010 and was a key player in the research. Granger and Gibbon decided to use the new isochron technique to test whether the quartz was reworked and if the dates could be trusted.

To measure the radioisotopes the quartz is separated from the rocks and then pulverized and dissolved into a solution that can be analyzed by the accelerator and detector. A common difficulty in measuring the presence of trace amounts of specific radioisotopes is the presence of other radioisotopes. In past measurement attempts of the Sterkfontein samples using a different detector, aluminum-26 was especially difficult to measure because of magnesium-26.

"We had given up and nearly walked away from the project thinking we had failed," he said. "Then the new detector was completed, and we thought we would give it one last try."

This time the team used the PRIME Lab's powerful accelerator mass spectrometer and a new detector, called a gas-filled magnet detector, to measure the radioisotopes.

"We succeeded in our measurement, but we were surprised the dates were so old," Granger said. "We double-and triple-checked our results, running the measurement again and again."

The gas-filled magnet creates a different charge on the two radioisotopes and throws the magnesium-26 on a different path with a curvature that misses the detector. This lowers the magnesium ratio and increases the aluminum-26 count in the sample that makes it to the detector, which results in a much smaller margin of error in the measurement, Caffee said.

The gas-filled magnet detector was originally to be used to analyze samples of solar wind collected by the Genesis spacecraft. Unfortunately, the space capsule carrying the samples crashed in 2004 on its return to Earth. The crash delayed analysis of the Genesis samples, but Caffee continued to build the detector and it was completed the summer of 2014. Caffee has since used it to perform analysis for other projects, including those from the Sterkfontein site.

"Only a few detectors of this kind exist in the world," Caffee said. "One of the reasons I came to Purdue was to be a part of the revolutionary science that can be done when such resources are applied to challenging problems. These results highlight what can be accomplished through a collaboration that spans multiple disciplines. It couldn't have happened without the unique skills and resources each person brought to the table."

In addition to Granger, Clarke, Gibbon and Caffee, co-authors of the paper include Kathleen Kuman, a professor in earlier and middle stone age archaeology in the School of Geography, Archaeology and Environmentla Studies at the University of the Witwatersrand in Johannesburg, South Africa and Laurent Bruxelles, a researcher in geomorphology and karstology at the French National Institute for Preventive Archaeological Research in Nimes, France.

The tools from the site had earlier been determined to be Oldowan, a simple flaked stone tool technology considered the earliest stone tool industry in prehistory.

The new Sterkfontein date for the Oldowan artifacts shows that this industry is consistently present in South Africa by 2 million years ago, a much earlier age for tool-bearing hominids than previously anticipated in this part of Africa, Kuman said.

"It is now clear that the small number of Oldowan sites in southern Africa is due only to limited research and not to the absence of these hominids," she said.

Granger looks forward to applying the technique to more fossils at Sterkfontein and elsewhere.


Becoming Human Part 1

Our understanding of the evolution of us modern humans has changed dramatically in the last few years as ancient genomes are decoded and we discover that humans, Neanderthals and Denisovans interbred, and also in the remote past interbred with previously unknown “superarchaic” human groups. Scientists are also discovering new species of extinct hominids, and no doubt will continue to shed further light on our origins. Just to try to sort out the big picture in my own mind and to put these various discoveries in context, I’ve tried to summarize what we think we know, or at least what the evidence available to date suggests. This will no doubt continue to change.

This is the first of two posts and summarizes the evolution of pre-human species from the first monkeys around 35 million years ago (Mya) to the appearance of the first human species around 2 Mya. A following post will summarize the evolution of humans from the appearance of the first human species Homo habilis 2 Mya to the appearance of anatomically modern Homo sapiens sapiens around 250 thousand years ago and mitochondrial Eve, who lived around 178,000 years ago.

The evolution of mammals and the monkeys

Although the earliest true mammals evolved during the late Triassic period towards the end of the age of the dinosaurs, they remained small and relatively inconspicuous until around 65 Mya, the time of the disappearance of the dinosaurs. The first modern monkeys evolved in Africa or Asia around 35 Mya and around 23 Mya they split into two lines: the Old World Monkeys (which led to many species including baboons, macaques and colobus monkeys) and the Hominoids (which led to gibbons, orangutangs, apes and humans).

The split من gibbons and then gorillas from hominines

The split of the Hominoid superfamily (apes) into the Hylobatids (gibbons) and Hominids (great apes) families occurred in the early Miocene, roughly 20 to 16 million years ago. Recent research suggests that the last common ancestor of gibbons and apes — including humans — was much smaller than previously thought, about the size of a gibbon [1]. Mark Grabowski and co-authors compared body size data from modern primates, including humans, to those estimated from a wide range of fossil hominins and primates. They found that the common ancestor of apes and gibbons was likely small, probably weighing about 5.5 kg (12 pounds), which goes against previous suggestions of a chimpanzee-sized, chimpanzee-like ancestor. Our last common ancestor with the gibbons was very likely gibbon-like, a small and nimble tree-dweller.

The last common ancestor of the hominoids was likely a small tree-dwelling and gibbon-like primate.

Among living primates, humans are most closely related to bonobos and chimpanzees and gorillas. The following diagram shows evolution of the hominoid family and the dates at which the major hominoid genera split off from the lines that eventually became humans. The gibbons and then the orangutans were the first groups to split from the line leading to the hominins, including humans—followed by gorillas around 10 Mya, and, ultimately, by the chimpanzees (genus Pan).

With the sequencing of both the human and chimpanzee genome, as of 2012 estimates of the similarity between their DNA sequences range between 95% and 99%. By estimating the frequency of mutations and thus the time required for the number of divergent mutations to accumulate between two lineages, the approximate date for the split between lineages can be calculated.

The split between chimpanzees and humans

The split between hominin and chimpanzee lineages is placed by some between 4 to 8 million years ago, that is, during the Late Miocene. Speciation appears to have been unusually drawn out. Initial divergence occurred sometime between 7 to 13 million years ago, but ongoing hybridization blurred the separation and delayed complete separation during several millions of years. Patterson et al in 2006 [2] dated the final divergence at 5 to 6 million years ago.

Model of the speciation of Hominini and Gorillini over the past 10 million years the hybridization process within Hominini is indicated as ongoing during roughly 8 to 6 Mya. Credit Wikipedia.

Species close to the last common ancestor of gorillas, chimpanzees and humans may be represented by Nakalipithecus fossils for an ape species that lived in Kenya around 10 Mya and Ouranopithecus found in Greece and dated to 9 — 8 Mya.

Human evolution began in Africa around 7 million years ago when a now extinct ancestral ape population split and gave rise to the chimpanzee and bonobo family trees, and the hominin or human family tree due to climatic and geological activity pertaining to the formation of the Great Rift Valley in East Africa. The word “human” encompasses many upright walking bipedal apes, not just الانسان العاقل (which is the only member left on the hominin family tree). This means that “human” can apply to any species that evolved on the hominin family after the split from the now extinct common ape ancestor we shared with chimpanzees and bonobos around 7 million years ago in Africa.

The evidence suggests that there was a quite long-drawn-out speciation process rather than a clean split between two lineages. The above diagram shows the speciation process lasting from 8 Mya to 5.5 Mya and others have argued that it may have lasted up to 4 million years. Different chromosomes appear to have split at different times, possibly over as much as a 4 million year period. While it has been generally assumed that the last common ancestor of humans and chimpanzees was chimpanzee-like, Sayers et al [3] have argued that many of the behavioural and anatomical characteristics of humans may have evolved in the common ancestral species and that the characteristics of chimanzees evolved subsequent to the split. They also argue that the social and sexual behaviour of humans is closer to that of bonobos than chimpanzees, and that chimpanzee behaviours are what diverged most.

The Australopithecines

Following the split, the human branch evolved into many Australopithecine genera and species, and there is much debate and ongoing revision of the classification of Australopithecine fossil remains into separate species. Most of them lived in Africa, many at the same time, over the period from around 7 Mya to 1 Mya. As shown in the diagram above, there were many evolutionary offshoots that went extinct. There were many species that belonged to various genuses such as Sahelanthropus, Ardipithecus, Australopithecus, Paranthropus, Kenyanthropus, and our own genus, وطي. Most of the African fossils have been found within and near the Great Rift in east Africa, in countries such as Ethiopia, Kenya, and Tanzania. But others have also been discovered in countries such as Chad, South Africa, Zambia, and Morocco.

Reconstruction of Lucy, Moersgaard Museum, Denmark

الجنس Australopithecus evolved in eastern Africa around 4 million years ago before spreading throughout the continent and eventually becoming extinct 2 million years ago. There were a number of species, including Australopithecus afarensis. Fossilized bones of a female of this species were discovered in Ethiopia in 1974, dated to 3.2 Mya and became famous as “Lucy”. Lucy walked upright, weighed around 29 kg and 1.1 m tall, and looked somewhat like a chimpanzee. She is thought to be a young mature female around 12 years old. Lucy lived around the same time as the earliest known stone tools dating to around 3.3 to 3.4 million years old. These were discovered near Lake Turkana in Kenya and were likely made by Australopithecus afarensis.

The brain size of Lucy and other Australopithecus afarensis was in the range of around 375 to 500 cc, similar to that of modern chimpanzees. Around 2.8 Mya [4], the first species of a new genus Homo with around double that brain size evolved in Africa from an Australopithecine species, quite likely Australopithecus afarensis. The evolution of Homo will be summarized in a following post.

[1] Mark Grabowski, William L. Jungers. Evidence of a chimpanzee-sized ancestor of humans but a gibbon-sized ancestor of apes. Nature Communications, 2017 8 (1) DOI: 10.1038/s41467-017-00997-4

[2] Patterson N, Richter DJ, Gnerre S, Lander ES, Reich D (June 2006). Genetic evidence for complex speciation of humans and chimpanzees. طبيعة سجية. 441 (7097): 1103–8. doi:10.1038/nature04789

[3] Sayers, Ken Raghanti, Mary Ann Lovejoy, C. Owen (October 2012). Human Evolution and the Chimpanzee Referential Doctrine. Annual Review of Anthropology. 41: 119–138. doi:10.1146/annurev-anthro-092611-145815.


List of human evolution fossils

The following tables give an overview of notable finds of hominin fossils and remains relating to human evolution, beginning with the formation of the tribe Hominini (the divergence of the human and chimpanzee lineages) in the late Miocene, roughly 7 to 8 million years ago.

As there are thousands of fossils, mostly fragmentary, often consisting of single bones or isolated teeth with complete skulls and skeletons rare, this overview is not complete, but show some of the most important findings. The fossils are arranged by approximate age as determined by radiometric dating and/or incremental dating and the species name represents current consensus if there is no clear scientific consensus the other possible classifications are indicated.

The early fossils shown are not considered ancestors to الانسان العاقل but are closely related to ancestors and are therefore important to the study of the lineage. After 1.5 million years ago (extinction of Paranthropus), all fossils shown are human (genus وطي). After 11,500 years ago (11.5 ka, beginning of the Holocene), all fossils shown are الانسان العاقل (anatomically modern humans), illustrating recent divergence in the formation of modern human sub-populations.


شاهد الفيديو: العثور على حيوانات متجمدة منذ آلاف السنين. لا يصدق!