Но новое исследование, проведенное международной группой исследователей, теперь показывает, что Australopithecus sediba не обладал структурой челюсти и зубов, необходимых для существования на постоянной диете из твердой пищи.«У большинства австралопитов были удивительные приспособления в их челюстях, зубах и лицах, которые позволяли им обрабатывать продукты, которые было трудно пережевывать или взламывать. Среди прочего, они могли эффективно откусывать продукты с очень большой силой», — сказал руководитель группы Дэвид Стрэйт, доктор философии, профессор антропологии в искусстве Наук в Вашингтонском университете в Сент-Луисе.«Некоторые исследователи считают, что австралопитек седиба находится рядом с предками Homo, группы, к которой принадлежит наш вид», — сказал Джастин Ледогар, доктор философии, бывший аспирант Стрейта, а ныне исследователь в Университете Новой Англии в Австралии. «Мы обнаруживаем, что у A. sediba было важное ограничение на способность сильно кусать; если бы он как можно сильнее укусил коренные зубы, используя всю силу своих жевательных мышц, он бы вывихнул челюсть».
Исследование, опубликованное 8 февраля в журнале Nature Communications, описывает биомеханическое тестирование компьютерной модели черепа Australopithecus sediba. Модель основана на ископаемом черепе, обнаруженном в 2008 году в пещере Малапа недалеко от Йоханнесбурга, Южная Африка.
Биомеханические методы, использованные в исследовании, аналогичны тем, которые используются инженерами для проверки того, достаточно ли прочны самолеты, автомобили, детали машин или другие механические устройства, чтобы избежать поломки во время использования.Australopithecus sediba, крохотный предчеловеческий вид, живший около двух миллионов лет назад на юге Африки, был объявлен возможным предком или близким родственником Homo. Австралопиты появились в летописи окаменелостей около четырех миллионов лет назад, и хотя у них есть некоторые человеческие черты, такие как способность ходить прямо на двух ногах, большинству из них не хватает других характерных человеческих черт, таких как большой мозг, плоские лица с маленькими челюстями и зубами, и расширенное использование инструментов.
Люди из рода Homo почти наверняка произошли от австралопитового предка, и A. sediba является кандидатом на роль этого предка или чего-то подобного.
Некоторые исследователи, описавшие A. sediba, также являются авторами биомеханического исследования, в том числе Ли Бергер, доктор философии, и Кристиан Карлсон, доктор философии, из Университета Витватерсранда, и Даррил де Руйтер, доктор философии из Техасского университета AM. Аманда Смит, доктор философии, научный сотрудник по физической антропологии Вашингтонского университета, также приняла участие в исследовании.Новое исследование напрямую не рассматривает вопрос о том, действительно ли Australopithecus sediba является близким эволюционным родственником раннего человека, но оно предоставляет дополнительные доказательства того, что диетические изменения формировали эволюционные пути ранних людей.«У людей также есть это ограничение на насильственный укус, и мы подозреваем, что оно было у ранних Homo, но другие исследованные нами австралопиты не так ограничены в этом отношении», — сказал Ледогар. «Это означает, что, в то время как некоторые популяции австралопитов эволюционировали, адаптируясь к максимальному увеличению их способности сильно кусать, другие (включая A. sediba) развивались в противоположном направлении».
«Некоторые из них в конечном итоге привели к появлению Homo», — сказал Стрейт. «Таким образом, ключом к пониманию происхождения нашего рода является осознание того, что экологические факторы должны были нарушить пищевое поведение и рацион австралопитов. Диета, вероятно, сыграла ключевую роль в происхождении Homo».
Стрэйт, палеоантрополог, писавший об экологической адаптации и эволюционных отношениях ранних людей, а также о происхождении и эволюции двуногости, сказал, что это исследование предлагает хороший пример того, как инструменты инженерии могут быть использованы для ответа на вопросы эволюции. В этом случае они помогают нам лучше понять, что лицевой скелет может рассказать нам о диете и образе жизни людей и других приматов.«Наше исследование действительно наглядно демонстрирует разницу между реконструкцией поведения вымерших животных и пониманием их адаптации». — сказал Стрейт. «Изучение микроскопических повреждений поверхности зубов A. sediba привело к выводу, что два представителя этого вида, должно быть, ели твердую пищу незадолго до своей смерти.
Это дает нам информацию об их пищевом поведении. Тем не менее, способность сильно кусаться необходима для того, чтобы есть твердую пищу, такую как орехи или семена. Это говорит нам о том, что, хотя A. sediba мог есть твердую пищу, маловероятно, что она была адаптирована для употребления твердой пищи. "Суть в том, сказал Стрейт, что потребление твердой пищи вряд ли привело к естественному отбору в пользу эволюции системы кормления, которая была ограничена в способности сильно кусать. Это означает, что продукты, которые были важны для выживания A. sediba, вероятно, можно было съесть относительно легко, без больших усилий.
Исследование поддержано грантами Национального научного фонда (NSF BCS 0725219, 0725183, 0725147, 0725141, 0725136, 0725126, 0725122, 0725078 и NSF DBI 0743460).