Früher menschlicher Vorfahre konnte nicht mehr kräftig zubeißen

Presseldung vom 08.02.2016


Bisher dachte man, dass alle Australopithecinen gut angepasst waren an das harte Zubeißen und Öffnen von Nüssen und Samenkörnern mit ihren großen Mahlzähnen. Der chronologisch gesehen jüngste Vertreter, Australopithecus sediba, der auf ca. zwei Millionen Jahre datiert wurde, scheint aber diesen Anpassungspfad bereits verlassen zu haben: Er weist kleinere Zähne auf als seine Verwandten.

Ein internationales Forscherteam konnte zeigen, dass weder Kiefer noch Zähne an eine harte Nahrung angepasst waren. Dies gelang mit Hilfe einer biomechanischen Computersimulation, die virtuelle Kopien der Australopithecinen-Schädel nutzt.

"Die meisten Australopithecinen zeigen erstaunliche Anpassungen ihrer Kiefer, Zähne und Gesichter, die ihnen erlaubten, Nahrung zu erschließen, die sehr schwer zu öffnen oder zu kauen war. Unter anderem konnten sie sehr effizient enorme Beißkräfte entwickeln", sagt Teamleiter David Strait von der Washington University in St. Louis/USA. "Australopithecus sediba wird von einigen Forschern mit der Entstehung unserer Gattung Homo in Zusammenhang gebracht", erzählt der noch junge Erstautor der Studie, Justin Ledogar von der University of New England in Australien, "aber wir haben herausgefunden, dass er bezüglich seiner Beißfähigkeiten starke Einschränkungen hatte: Bei festem Zubeißen hätte er sich den Kiefer ausgerenkt".

Die Studie beschreibt biomechanische Tests von Computermodellen des Australopithecus sediba und anderen Hominiden, Schimpansen inklusive. Der originale fossilisierte Schädel, der 2008 in Malapa nahe Johannesburg in Südafrika gefunden wurde, konnte mit Hilfe der Computer-Tomographie digitalisiert werden. Dann wurden ähnliche Verfahren angewandt wie jene, die Ingenieure nutzen um Flugzeuge, Autos oder Maschinenteile auf ihre Festigkeit oder Verformbarkeit zu testen.

"Virtuelle Anthropologie" ermöglicht Herstellung von Computermodellen

"Die traditionellen Methoden der Anthropologie mit Gleitzirkel und Messglas wurden längst abgelöst durch die Verfahren der 'Virtuellen Anthropologie', bei der dreidimensionale Daten von Objekten mit ausgefeilten mathematisch-statistischen Methoden analysiert werden", erklärt Gerhard Weber vom Department für Anthropologie der Universität Wien, einer der Pioniere der in den letzten 15 Jahren entstandenen Forschungsrichtung. Weber und sein Team an der Universität Wien arbeiten seit einiger Zeit eng mit dem amerikanischen Team zusammen. Ihre Aufgabe ist die Herstellung von virtuellen Fossil-Modellen, die dann den weiteren digitalen biomechanischen Experimenten ausgesetzt werden können. Auch die in Wien entwickelten Methoden zur Vermessung der Geometrie von Schädeln und anderen Objekten werden in dieser Studie eingesetzt, um z.B. die Stichprobe von Vergleichsschädeln auf einige wenige zu reduzieren, nämlich jene, die die größtmögliche Gestaltvariation aufweisen. Das ist notwendig, weil die biomechanische Simulation technisch sehr aufwendig ist und nur mit wenigen Objekten anstatt mit großen Samples durchgeführt werden kann.

"Ernährung als Schlüssel zum Evolutionsverständnis"

Australopithecinen tauchen in der Fossilgeschichte vor ca. vier Millionen Jahren auf. Obwohl sie bereits einige menschliche Merkmale haben, wie die Fähigkeit aufrecht auf zwei Beinen zu gehen, fehlen ihnen andere charakteristische Eigenschaften – wie ein großes Gehirn, ein flaches Gesicht mit kleinen Kiefern und Zähnen, und der erweiterte Gebrauch von Werkzeugen. Heutige Menschen der Gattung Homo sind mit großer Wahrscheinlichkeit Abkömmlinge eines australopithecinen Vorfahren. Australopithecus sediba ist einer der Kandidaten, der entweder unser direkter Ahne war oder zumindest einem solchen ähnlich. Die neue Studie beschäftigt sich zwar nicht direkt mit der Frage, ob Australopithecus sediba ein sehr naher evolutionärer Verwandter von Homo war oder nicht, aber sie liefert weitere Hinweise dafür, dass Ernährung im Kontext evolutionärer Anpassungen ein bedeutender Faktor war.

"Homo, und besonders wir moderne Menschen, haben relativ gesehen einen sehr kleinen Kauapparat, weil wir uns auf weichere und energiereichere Nahrung umgestellt haben, und auch Verfahren zur Zubereitung entwickelt haben", erklärt Weber weiter. "Ein guter Anteil von Fleisch in der Ernährung und die Zerkleinerung mit Hilfe von Werkzeugen und schließlich das Kochen von Nahrung machte einen mächtigen Kauapparat überflüssig". Die evolutionären Strategien gingen also in der Zeit der Entstehung von Homo auseinander. Während der eine Zweig von Australopithecinen noch mächtigere Kiefer und Zähne entwickelte, reduzierte der andere Zweig (Homo) diese Merkmale und entwickelte ein größeres Gehirn und fortschrittlicheren Werkzeuggebrauch.

Ob Australopithecus sediba hier eine ausgestorbene Variante darstellt oder zu uns führt, ist noch unklar, aber er zeigt immerhin, dass auch bei manchen Australopithecinen ein Reduktionstrend bemerkbar ist. Obwohl Australopithecus sediba wohl gelegentlich noch sehr harte Nahrung zu sich nahm (das zeigen einige Spuren an den Zähnen), war er sicher nicht mehr gut angepasst daran, dauerhaft hohe Beißkräfte zu entwickeln. Interessanterweise zeigt er auch eine weiter entwickelte fingerfertige Hand. "Vielleicht ein Hinweis darauf, dass dieser späte Australopithecine schon recht häufig Werkzeuge benutzte, um seine Nahrung aufzuschließen", spekuliert Weber abschließend.


Diese Newsmeldung wurde mit Material von idw-online erstellt


Diese Artikel könnten dir auch gefallen



Die letzten News


Knochen des Tages
STW 247
STW 247

Australopithecus africanus

Elemente: R. LC

Sterkfontein, Südafrika

25.09.2020
Vor 120.000 Jahren: Älteste sicher datierte Nachweise von Menschen auf der arabischen Halbinsel
Unter Verwendung hochauflösender paläoökologischer Informationen, die aus versteinerten Fußabdrücken gewonnen wurden, präsentiert eine neue, in ...
25.09.2020
Neandertaler haben männliches Geschlechtschromosom vom modernen Menschen übernommen
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Martin Petr und Janet Kelso vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipz...
21.09.2020
Versteinerte Bäume im Thüringer Wald: Forscherteam entschlüsselt fossile Mikrowelten
Paläontologen des Museums für Naturkunde Chemnitz und der TU Bergakademie Freiberg führen aktuell in Manebach bei Ilmenau wissenschaftliche Grabung...
21.09.2020
Auch Schimpansen leiden ein Leben lang, wenn sie im Kindesalter die Mutter verlieren
Der Tod eines Elternteils ist für ein Kind traumatisch und Waisenkinder leiden häufig für den Rest ihres Lebens unter diesem Verlust – ein verzö...
21.09.2020
Älteste Spermien der Welt
In einem Bernstein entdeckte ein internationales Team von Paläontologen im Inneren eines weiblichen Muschelkrebses 100 Millionen Jahre alte Riesenspe...
17.09.2020
Schimpansenverhalten und -kultur sind in variabler Umwelt am vielfältigsten
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie und dem Deutschen Zentrum für integrat...
15.09.2020
Weinpresse aus der Eisenzeit gibt Aufschluss über Bautechnik der Phönizier
Forschungsteam der Universität Tübingen entdeckt seltenen Nachweis der frühen Weinherstellung an der Ausgrabungsstätte Tell el-Burak im Libanon.
09.09.2020
Die älteste Neandertaler-DNA Mittelosteuropas
Ein internationales Team berichtet in einer neuen Studie über das älteste mitochondriale Genom eines Neandertalers aus Mittelosteuropa. Das aus eine...
09.09.2020
Das letzte Zucken der Eiszeit
Ein internationales Team von Forschenden blickt präzise wie nie in das Ende der letzten Eiszeit. Wann und wo genau die Jüngere Dryaszeit begann und ...
03.09.2020
Milchverträglichkeit hat sich in wenigen Tausend Jahren in Mitteleuropa verbreitet
Paläogenetiker der Johannes Gutenberg-Universität Mainz finden nur in wenigen Knochen vom bronzezeitlichen Schlachfeld an der Tollense Hinweise auf ...
03.09.2020
Himmelsscheibe von Nebra wird neu datiert
Bisher galt die Himmelsscheibe von Nebra als frühbronzezeitlich und damit als älteste Himmelsdarstellung der Welt. Archäologen der Goethe-Universit...
03.09.2020
Künstliche Intelligenz hilft in der Archäologie
Künstliche Intelligenz ist besser als bisherige Softwareanwendungen in der Lage, den Ursprung archäologischer Funde aus naturwissenschaftlichen Unte...
26.08.2020
Bronzezeit: Fremde Ernährungstraditionen in Europa
Nicht nur Metalle, hierarchische Gesellschaften und befestigte Siedlungen: In der Bronzezeit beeinflusste auch ein neues Lebensmittel die ökonomische...
26.08.2020
Wie sich Neandertaler an das Klima anpassten
Klimaveränderungen kurz vor ihrem Verschwinden lösten bei den späten Neandertalern in Europa eine komplexe Verhaltensänderung aus: Sie entwickelte...
17.08.2020
Radiokarbonuhr zur C-14 Datierung neu geeicht
Die Radiokarbondatierung wird genauer als je zuvor: Als Teil eines internationales Forschungsteam trug die Universität Hohenheim dazu bei die Technik...
06.08.2020
Langer Hals half Saurier bei Unterwasserjagd
Sein Hals bestand aus dreizehn extrem verlängerten Wirbeln und war dreimal so lang wie sein Rumpf: Der Giraffenhalssaurier Tanystropheus lebte vor 24...
06.08.2020
Ein Riesenkranich aus dem Allgäu
Forschungsteam beschreibt rund elf Millionen Jahre alten Vogelschädel von der Fundstelle Hammerschmiede als frühesten Nachweis eines großen Kranich...
04.08.2020
Jonah’s Mausmaki: Internationales Forscherteam entdeckt in Madagaskar neue Primatenart
Ein Zusammenschluss von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus sechs Ländern hat in Madagaskar eine neue Mausmaki-Art entdeckt. Das Forscherte...
31.07.2020
Bisher älteste Bissspuren von Säugetieren auf Dinosaurierknochen entdeckt
Forschungsteam der Universität Tübingen belegt, dass kleine Säuger aus dem Nordwesten Chinas vor 160 Millionen Jahren Aas nicht verschmähten.
30.07.2020
Wie die Landwirtschaft ins Ammertal einzog
Forschungsprojekt erstellt geoarchäologisches Archiv der ersten Mensch-Umwelt Interaktionen in Tübinger Region: Landschaft wandelte sich vom Feuchtg...
30.07.2020
55 Millionen Jahre altes Skelett einer Eule
Senckenberg-Wissenschaftler Gerald Mayr hat mit Kollegen aus Belgien und den USA eine neue fossile Eulenart beschrieben. Das Skelett von Primoptynx po...
25.07.2020
Kluge Köpfe entwickeln geschickte Hände
Affenarten mit grossen Gehirnen beherrschen schwierigere Handgriffe als solche mit kleinen Hirnen. Doch das Erlernen feinmotorischer Fähigkeiten wie ...
25.07.2020
Neandertaler besaßen niedrigere Schmerzschwelle
Schmerz wird durch spezielle Nervenzellen übertragen, die aktiviert werden, wenn potenziell schädliche Einflüsse auf verschiedene Teile unseres Kö...
20.07.2020
Werkzeug-Satz aus Elfenbein
Meißel aus Mammutstoßzähnen wurden vor 38.000 Jahren multifunktional eingesetzt – Archäologen der Universität Tübingen präsentieren im Urgesc...
16.07.2020
Schwanz wog zweieinhalb Tonnen
Ein Forscherteam unter der Leitung von Verónica Díez Díaz, Postdoktorandin an der Humboldt-Universität zu Berlin und dem Museum für Naturkunde Be...