リトルフットは、アフリカ南部で最も古くから知られている人類の一人です。 Australopithecus属に属するこのほぼ完全な骨格は、300万年以上前にさかのぼります。 1994年に南アフリカのヨハネスブルグ近くの「人類のゆりかご」の一部を形成するステルクフォンテイン洞窟で発見されました。
アフリカで見つかった数百の化石のおかげで、 アウストラロピテクス属について多くのことを知っています。 私たちはそれがいくつかの種から成り、そのうちのいくつかは恐らく同時に生きていること、そしてこれらの種は非常に多様な食物を消費したことを知っています。
しかし、残念ながら、化石はしばしば断片化されているため、 アウストラロピテクスの脳がどのように見えたのか、どのように歩いたのか、特定の方法で進化したのかはまだわかりません。
リトルフットの比較的無傷の頭蓋骨とマイクロトモグラフィーと呼ばれるハイテクスキャン技術の組み合わせにより、いくつかの答えが明らかになりました。
私の同僚と私は、マイクロトモグラフィーを使用して、リトルフットの頭蓋骨を仮想的に調査しました。 この手法は、一度に数マイクロメートルの非常に細かい詳細にアクセスできるスキャナーの使用に依存しています。 頭蓋骨、特に脳の痕跡と内耳のさまざまな解剖学的構造を調査しました。
次に、発見したものを他のアウストラロピテクス標本と比較し、異なるグループに属する化石遺跡と比較しました： パランスロプスと初期のホモ 。 これらは地質学的に若いため、進化を追跡できます。
脳と内耳も化石人類とその物理的および社会的環境の間の興味深いインターフェースです。 これらの研究を通じて、先祖がどのように生き、進化したかについての新しいシナリオを提示し、探求することができます。
脳インプリントの研究
脳は化石化できません。 つまり、人類の脳の進化を理解するには、エンドキャストとも呼ばれる頭蓋骨の内側に保存されている脳の痕跡を分析する必要があります。
エンドキャストは、脳のサイズ、形状、組織、および脳に栄養を与える血管系に関する情報を提供できます。 いくつかの亀裂の存在と頭蓋骨の一部が変形しているという事実にもかかわらず、リトルフットの内視鏡は比較的完全であり、脳の明確な痕跡を保持しています。
「リトルフット」の頭蓋骨とエンドキャストの3Dレンダリング。 （Beaudet et al.2019 Journal of Human Evolution） リトルフットの前頭葉の脳の痕跡は、地質学的に若いアウストラロピテクスの標本に似ています。それらは、生きている人間とは大きく異なる類人猿のようなパターンを示しています。 一方、リトルフットの内視鏡の後方領域の視覚皮質は、若いアウストラロピテクスや生きている人間よりも拡大しているようです。
ヒトの脳の視覚皮質の減少は頭頂連合皮質の拡大に関連しているため、この情報は重要です。これは、記憶、自己認識、方向、注意、ツールの使用などの重要な機能に関与しています。 これは、それらの機能が、後のヒト族と比較して、リトルフットで開発されたものではなかったことを意味する可能性があります。
私たちの仮説は、約280万年前の環境変化がアウストラロピテクスの脳に選択的な圧力をもたらした可能性があるというものです。 予測不可能な環境は、 アウストラロピテクスの生息地と食物資源を変えたかもしれず 、彼らは生き残るために適応しなければなりませんでした。 これは、リトルフットと若いアウストラロピテクスの脳の違いを説明するでしょう。
また、我々の研究は、特に中部髄膜血管において、 アウストラロピテクスのエンドキャストにおける血管系が以前に考えられていたよりも複雑であることを示唆しています。 これは、リトルフットが脳血流の観点から比較的近い可能性があることを意味します。
血管系のこの部分はおそらく脳の冷却系に関与しているため、この特性は、人間の系統における大きな脳の出現に極めて重要な役割を果たした可能性があります。
内耳を探る
2番目の論文では、リトルフットの内耳に関する魅力的な詳細についても説明します。 内耳には、平衡器官（半規管を備えた前庭系）と、カタツムリの形をしたthrough牛を通した聴覚が含まれています。
伝統的に、化石の内耳は、側頭骨に埋め込まれた骨の迷路の形状を通して説明できました。 マイクロトモグラフィー分析により、リトルフットの内耳を仮想的に再構築することができました。 私たちは、人間のような特徴と類人猿のような特徴を組み合わせていることを発見しました。 これは、ステルクフォンテインのヤコベツ洞窟で見つかった別のアウストラロピテクスの標本に最も似ており、リトルフットと同程度の年齢です。 これらの2つの標本は、 アウストラロピテクスの内耳の先祖の形態を表している可能性があります。
前庭系と運動の間には密接な関係があります。 リトルフットやその他のアウストラロピテクスでは、前庭系は人間やパラントロスとは異なりますが、類人猿との類似点があります。
これは、 アウストラロピテクスが地面の2本の足で歩くことができたが、木でしばらく過ごしたという長年の仮説と一致する可能性があります。 ParanthropusもHomoとは異なります。彼らは私たちのような二足歩行でしたが、おそらくランニングなどの特定の活動に従事できませんでした。
内耳からさらに興味深い洞察を得ました。 これらには、内耳に見られるリトルフットのco牛が、地質学的により若いアウストラロピテクスの標本やパラントロプスに似ているという事実が含まれます。 しかし、化石ホモの標本とは大きく異なります。 この器官は、音の知覚、および食事、生息地、コミュニケーションなどの生態学的要因に関連しています。
したがって、私たちの発見は、リトルフットが私たちの最近の人間の祖先とは異なる方法で周囲と相互作用した可能性があることを示唆しています。
この研究は、リトルフットの脳と内耳に魅力的な窓を提供し、何百万年も前に祖先の脳と耳がどのように進化したかをより深く理解するのに役立ちます。
この記事はもともとThe Conversationで公開されました。
AmélieBeaudet、ウィットウォータースランド大学博士研究員
