Unsere männlichen Vorfahren waren close to Home, während Weibchen über wanderte

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Am Anfang, wollten die Forscher erfahren etwas darüber, wie die alten Hominiden ihre Landschaft verwendet – das heißt, ob sie bedeckt weite Distanzen oder näher zu Hause blieb. Ziel war es, herauszufinden, ob ihre Reisegewohnheiten beigetragen zu ihren zweibeinigen, da viel effizienter ist und weniger Energie benötigt als mit allen Vieren auf zwei Beinen bewegen.

Aber wie oft der Fall mit der Wissenschaft ist, fanden sie etwas Unerwartetes, einen neuartigen Einblick in das Sozialverhalten unserer frühesten menschlichen Vorfahren. Es stellt sich heraus, dass die Männchen von zwei zweifüßigen Hominiden Arten, die die südafrikanischen Savanne durchstreiften vor mehr als 1 Million Jahren waren die nichtberufstätige, im Vergleich zu den wandernden Frauen, wer ging auf ihre eigenen, hinterlässt die Männer.

Diese überraschende Erkenntnis, nicht unbedingt ein Hinweis auf frühe menschliche feministische Tendenzen, noch eine weibliche Unabhängigkeitserklärung – obwohl es sein könnte, sagte der leitende Forscher Sandi Copeland, visiting Assistant Professor an der University of Colorado, Denver, die auch mit dem Max-Plank-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, Deutschland angegliedert ist.

Damen auf der Flucht?

"Unsere Ergebnisse nicht notwendigerweise, dass Weibchen, willensstark waren und auf eigene auf Erwachsenenalter auf der Suche nach neuen Kollegen, aber das ist in der Tat noch eine Möglichkeit abgeschlagen," sagte sie. "Bei den meisten Primaten, Weibchen nicht übertragen und Männer tun. "Aber in wenigen Arten in denen Weibchen verlassen sind, sie tun dies in der Regel unter Umständen, in denen ihre Heimat Primas-Gruppe in Kontakt mit einer anderen Gemeinde kommt."

Anstatt die Weibchen wird komplett auf eigene Faust – und wahrscheinlich Ziele für Raubtiere – sie übertragen in der Regel direkt in einer neuen Gruppe nach Copeland: "die Weibchen scheinen diejenigen, die Community, um neue Freunde zu finden, während Männer nicht verlassen, aber dieses Muster sich auch in modernen Schimpansen, unsere nächsten Verwandten findet zu verlassen gewesen sein."

"Bei den Schimpansen, das Muster führt nicht von der weiblichen macht soviel als Reaktion auf männliche Kraft, in dem die Männchen wählen, um zu Hause bleiben und verteidigen ihr Revier mit ihren männlichen Verwandten," sagte sie. "Frauen sind indirekt gezwungen, verlassen Sie die Community um unabhängige Männer als Freunde zu finden."

Schimpansen-Weibchen sind unabhängig, und obwohl ein Teil einer "Community", oft reist alleine mit ihren Nachkommen im Gebiet der Gemeinschaft, sagte Copeland.

"Die Muster, die wir in die Hominiden für weibliche gefunden — aber nicht männlich – Zerstreuung schlägt tatsächlich... [seien] vielleicht Hominide Weibchen relativ unabhängig, wie Schimpansen-Weibchen, "sagte sie. "In diesem Fall vielleicht sie haben buchstäblich durchstreichen und Wagen Sie sich in neue Gebiete, die auf der Suche nach Freunden. Es ist auch möglich, dass die Gemeinschaft mehr eingeschworene war und Frauen direkt in anderen Gruppen als Teil der großen Community treffen übernommen."

Wissenschaftler beschrieb die Arbeit in der 2 Juni-Ausgabe der Zeitschrift Nature. Die Co-Autoren zählten neben Copeland Matt Sponheimer, Professor für Anthropologie an der University of Colorado at Boulder; Darryl de Ruiter, Universität Texas A & M; Julia Lee-Thorp von der Universität Oxford; Daryl Codron, von der Universität Zürich; Petrus le Roux von der University of Cape Town; Vaughan Grimes der Memorial University-St. John's-Campus in Neufundland; und Michael Richards von der University of British Columbia in Vancouver.

Mächtigen Backenzähne

Die Forscher, deren Arbeit von der National Science Foundation, das Max-Plank-Institut und der University of Colorado at Boulder finanziert wurde, studierte Zähne aus zwei benachbarten Höhlensysteme in Südafrika. Die Zähne gehörte zu einer Gruppe von ausgestorbenen Australopithecus Africanus und Paranthropus Robustus, Teil einer Reihe von nahen menschlichen Verwandten bekannt als Australopithecinen , die enthalten des äthiopische Fossils, Lucy, geschätzt, um ungefähr 3,2 Millionen Jahre alt sein und betrachtet die Matriarchin des modernen Menschen.

Während A. Africanus möglicherweise ein direkter Vorfahre des modernen Menschen, p. Robustus und sein naher Verwandter, p. robustus, schlagen beide am Ende eine Sackgasse auf einem Seitenarm des Hominiden Stammbaum aus noch unbekannten Gründen nach Ansicht der Forscher.

Das Team nutzte eine Hightech-Analyse bekannt als Laser-Ablation Isotopenverhältnisse des Elementes genannt Strontium gefunden im Zahnschmelz zu messen. Strontium ist in Gesteinen und Böden gefunden und wird von Pflanzen und Tieren aufgenommen. Da einzigartige Strontium Signale an bestimmten geologischen Substraten gebunden sind – wie Granit, Basalt, Quarzit, Sandstein und andere – sie können helfen, spezifische landschaftlichen Gegebenheiten zu identifizieren, dem alten Hominiden aufgewachsen. Strontium Isotopensignaturen in die Backenzähne der Säugetiere durch das Ende der Zahnbildung Schmelz für die Hominiden gesperrt sind, wahrscheinlich durch Alter acht oder neun, wenn sie mit ihren Müttern unterwegs waren.

Seit männlichen Hominiden, wie männliche Menschen waren größer als die Weibchen, die Forscher verwendeten molare Größe, Geschlecht bestimmen. "Bei der Auswahl der wertvollen fossilen Zähne zu analysieren wir speziell die größten und kleinsten Zähne um mögliche Unterschiede zwischen Männern und Frauen sagen können," sagte Copeland. Das Team getestet 19 Zähne aus ungefähr 2,7 auf 1,7 Millionen Jahre vor, und fand waren mehr als die Hälfte der weiblichen Zähne von außerhalb der näheren Umgebung.

Isolierende Isotope

Aber der Strontium-Isotopen in den Proben zu messen war die am wenigsten von der Teamaufgaben. Gab es erhebliche und zeitraubende Hintergrundarbeiten zu erledigen, bevor sie die Zähne untersuchen konnte – und es gab einige Unsicherheit, ob sie Zugriff auf die Zähne überhaupt bekommen würde.

Zuerst musste das Team "lokalen" Strontium Isotopenverhältnisse für die verschiedenen geologischen Zonen im Umkreis 30 Meilen (50 Kilometer) von der Höhle Websites zu etablieren, wo die Personen gestorben. Um dies zu erreichen, die Forscher versucht, sammeln von Pflanzen und kleinen Tieren in ungestörten Bereichen Vertreter jeder der vielen lokalen geologischen Zonen, definiert als Bereiche mit unterschiedlichen zugrunde liegenden Grundgestein.

"Teil von unserem ursprünglichen Plan war zu fangen Nagetiere in jedem Bereich, aber das erwies sich als sehr viel schwieriger als erwartet", sagte Copeland. "Wir setzen 20 Nagetier fallen in drei verschiedene Bereiche für drei Nächte hintereinander. An den ersten beiden Standorten haben wir nichts gefangen, und an der dritten Stelle fanden wir ein Vogel in eine Falle und einen Frosch in einem anderen und eine unglückliche Ratte in einem anderen. "Das war kaum genug, um eine statistisch signifikante Stichprobe der"lokalen"Strontium Isotopenverhältnisse basierend auf Tiere, die vor Ort leben und erhalten ihre Lebensmittel von heimischen Pflanzen und Tiere sicher, zu etablieren."

Die Forscher erkannte sie hatten gesetzt "zu wenige fallen für zu kurze Zeit, und darüber hinaus war es die nasse Saison, wenn es mehr natürliche Nahrung um so Nager sind weniger anfällig für die fallen gehen" Copeland sagte. Infolgedessen erklärte "landeten wir fast ausschließlich auf unsere Pflanzenproben," sie. "Immerhin Pflanzen überall gesammelt werden können und brauchen nicht überfüllen, und sie scheinen zu lokalen Strontium-Isotopen-Werte widerspiegeln."

Zweitens benötigt das Team sicher sein, dass die neue Methode sie benutzten — ein, von denen ein Laser auf den Zahn direkt probieren abhängt, so dass es viel weniger schädlich für wertvolle Fossilien – genaue Ergebnisse produziert. Sie taten dies durch Strontium Isotope Studien von den Nagetieren unter einer modernen Eule Schlafplatz gefunden, und vergleicht sie mit der jetzt gegründet Strontium-Isotopenverhältnisse der Region, zu wissen, dass eine Eule in einem Umkreis von etwa fünf Kilometer von seiner Burg jagt. "Die Methode funktioniert hat," sagte Copeland.

Die verräterischen Zähne

Schließlich mussten die Wissenschaftler nur ungern Museum Beamten, sie leihen die Zähne zu überreden. Viele der Zähne, vor Jahrzehnten ausgegraben befinden sich im "Hominiden Tresor" im Ditsong Museum (ehemals im Transvaal Museum) of Natural History in Pretoria, 1.500 Kilometer von der University of Cape Town, wo der Laser befindet.

"Das Museum früher sehr großzügig mit Ausleihe fossile Zähne für Analyse," sagte Copeland. "Jedoch machte sie einige jüngsten Pannen vorsichtigsten – war auch ein Problem mit einem Forscher, weigerte sich, seine Zeit mit den Zähnen zu bestätigen – und es gab ein Moratorium für Hominiden-Fossilien Museum selbst weggenommen wird. Glücklicherweise der Kurator Verantwortlichen, Stephany Potze, war ein langjähriger Kollege und vereinbart, die fossilen Hominiden Zahn Exemplare nach Kapstadt selbst zu bringen und zu sitzen und über die Exemplare zu sehen, wie wir sie um sicherzustellen, dass es analysiert wurden keine Pannen."

Potze brachte die erste Partie der Zähne im Jahr 2007. "Wir erhielten Erlaubnis, 15 Zähne zu analysieren, aber einige der Zähne hatte große Teile der Brekzie — Das Gestein, in dem sie begraben wurden – immer noch fest, die sie zu groß, um in die Kammer des Lasers fit gemacht," Copeland sagte. "Es gab nichts, was wir dagegen tun könnten so sie unanalysiert gingen."

Sie sahen keine offensichtlichen Unterschiede zwischen den beiden Arten in den Zähnen von den ersten zehn Individuen, die sie gemessen, "aber wir beginnen, sehen eine Muster entstehen weitere kleine, vermutlich weiblichen Zähne, Anzeichen für eine, die kommen aus den Bereichen weit weg von der Höhle Seiten wo sie gestorben sind," sagte sie.

Zwei Jahre später erhielt sie die Erlaubnis, weitere Proben untersuchen. Sie schaute neun weitere. "Wie die Ergebnisse kamen, sahen wir das Muster der nichtlokalen Weibchen, aber lokale Männer aufrecht erhalten wird," sagte sie. "Das war fantastisch."

"Wir speziell extra klein und extra große Zähne ausgewählt haben, dass wir Unterschiede zwischen Männchen und Weibchen aussehen könnte," erklärt Copeland. "Allerdings dachten wir, dass es eine echte totale war, dass wir keine Muster in dieser Hinsicht tatsächlich sehen würde. "So war es eine sehr angenehme Überraschung, als wir ein interessantes Muster gefunden haben."

Anmerkung der Redaktion: Dargestellt, die Forscher in Behind the Scenes Artikel von der National Science Foundation, der Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik unterstützt wurden. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die hinter den Kulissen Archiv.