Atklājumi.lv

Stroncija izotopi atklāj agrīno hominīnu uzvedības modeļus

Zinātnieku grupa Leipcigas (Vācija) Maksa Planka Evolucionārās antropoloģijas institūta pētnieces Sendijas Koplendas (Sandi R. Copeland) vadībā mēģināja rekonstruēt agrīno hominīnu uzvedības formas, dzīves apstākļus un ainavas, kādās šīs būtnes dzīvojušas. Rekonstrukciju veica, izmantojot dažādus datus – gan par ķermeņa uzbūvi, gan par akmens priekšmetu izmantošanu. Rezultātā tika izveidoti uzvedības un filoģenētiskie modeļi. Protams, ļoti precīzi to nevarēja panākt, bet tomēr zināms priekšstats varēja izveidoties gan par ekoloģiju un bioloģiju, gan par evolūciju, gan par sociālo struktūru agrīno hominīnu grupās.

Zinātnieki gribēja precizēt, vai šīs grupas migrēja vai dzīvoja uz vietas, un, ja migrēja – tad no kurienes vai uz kurieni. Par migrācijām sniegt informāciju varēja zobi, precīzāk sakot – zobu ķīmiskais sastāvs, bet vēl precīzāk – stroncija daudzums un izotopu proporcijas. Tika pielietota jauna pētīšanas metode, saistīta ar jaunākās paaudzes lāzera masspektrometra izmantošanu (laser ablation multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry, MC-ICP-MS), kas palīdzēja noteikt 87Sr un 86Sr saturu zobos. Šī metode ir laba jau tāpēc, ka analīzēm ir vajadzīgi tikai mikroskopiska izmēra paraugi un to veikšana praktiski nebojā fosīlos zobus un kaulus. Pētījamās sugas - Dienvidāfrikas masīvie parantropi Paranthropus robustus no Svartkrānas (11 indivīdi, vecums 1,8 milj. gadu) un 8 Āfrikas australopitēki Australopithecus africanus no Sterkfonteinas (2,2 milj. gadu veci atradumi). Stroncijs dažādu izotopu veidā ir augsnes sastāvā, no kurienes tas nonāk augos un tālāk – augēdāju organismā. Tie varēja būt paši hominīni un arī dažādi nagaiņi, piemēram, antilopes. Stroncijs uzkrājas augošo organismu zobos un kaulos un tā daudzums ir atkarīgs no konkrēto ainavu ģeoloģijas. Australopitēku atradumi parasti saistīti ar Dienvidāfrikas dolomītu iežu rajoniem, jo tieši tur veidojās karsta alas, kas bija piemērotas dzīvošanai.

Lai salīdzinātu stroncija saturu citu sugu paraugos, tika izmantoti tā laika (pirms 2,2-1,8 milj. gadu) dzīvojušo damānu un steinbuku 38 zobi. Šiem dzīvniekiem raksturīga dzīvošana vienā vietā, viņiem nepatīk migrācijas, tāpēc tos varēja ņemt par vietsēžu paraugu. Salīdzinājumam izmantoti 170 mūsdienu augu un dzīvnieku sugu paraugi no 11 dažādām vietām 50 km rādiusā apkārt Sterkfonteinai 87Sr/86Sr attiecību noteikšanai. Stroncija izotopu atšķirības bija konstatētas sākot ar 2-3 km attālumu no Sterkfonteinas un Svartkrānas alām dienvidaustrumu virzienā, 5-6 km attālumā ziemeļrietumu virzienā un vairāk nekā 30 km attālumā no ziemeļaustrumiem un dienvidrietumiem.

Pētījumu rezultāta tika noskaidrots, ka starp parantropiem bija 36% vietsēžu, bet starp australopitekiem – 25%. Kad salīdzināja zobu izmērus, tika konstatēts, ka indivīdi ar mazākiem zobiem migrēja diezgan bieži (<50%), bet indivīdi ar lieliem zobiem biežāk uzturējās vienā vietā (89%). Tā kā šīm sugām raksturīgs dzimuma dimorfisms, tad mazākie zobi varēja piederēt galvenokārt mātītēm, bet lielie zobi – galvenokārt tēviņiem. Droši noteikt dzimumu varēja tikai pēc vislielākiem un vismazākiem zobiem, bet tendence saglabājas. Iespējams, tas ir saistīts ar tēviņu un mātīšu dažādām teritoriālās stratēģijas modeļiem: tēviņi palika uz vietas (filopatrija), bet mātītes gājušas prom „vīru" meklējumos (vai viņas aizveda). Grūti pateikt, ar ko tas bija saistīts. Šeit var būt dažādi skaidrojumi. Piemēram, labākie augi auga tieši dolomītu ģeoloģiskajā rajonā. Raksta autoriem ir arī cits skaidrojums: tēviņi arī migrēja, bet tikai dolomītu ainavās, jo tur bija iespējams atrast labas alas vai pārtikas resursus.

Autori cer turpināt darbu, iekļaujot pētījumā Austrumāfrikas hominīnu pārstāvjus, kā arī Homo erectus. Nesen mēs publicējām apskatu rakstam par parantropu diētām, kurā bija teikts arī par to, ka Austrumāfrikas pārstāvji bieži lietoja uzturā ne tikai sēklas un augļus, bet arī zāli. Tomēr arī šie rezultāti var palīdzēt saprast dažus australopiteku dzīves apstākļus: pārtikas sastāvu, aizsardzības paņēmienus, grupas sastāvu u.c. Arī starp mūsdienu primātiem var izdalīt grupas, kuras apdzīvo mazākas vai lielākas teritorijas atkarība no barības avota, bet primātu ķermeņa lielums un grupas locekļu daudzums ietekmē plēsīgo dzīvnieku uzvedību: jo lielāki primāti vai lielākā grupa, jo mazākā iespēja, ka viņiem kāds uzbruks.

Mārgaretas Šēningeras (Margaret J.Schoeninger) rakstā pirmās zinātnieku grupas pētījumu rezultāti tiek apspriesti un izdarīti tālākejoši secinājumi, salīdzinot agrīno hominīnu uzvedības modeļus ar mūsdienu cilvēkpērtiķu uzvedību.

Tāds uzvedības modelis, kādu konstatēja parantropiem un australopitekiem, ir raksturīgs mūsdienu lielajiem šimpanzēm un punduršimpanzēm bonobo. Viņu mātītes migrē, bet tēviņi paliek uz vietas. Protams, nav pilnas līdzības ar šimpanzēm. Pilnā analoģija – pārāk vienkāršots modelis. Mūsdienu šimpanzes pārtikā lieto pārsvarā koku lapas. Australopitekiem areāli bija lielāki un savannas apstākļos viņi bija spiesti lietot arī zāli. Gorillas vairāk piesaistītas noteiktām teritorijām, kas parasti nepārsniedz 25 km2, un pārtiek no zālaugiem, kas aug uz zemes, nevis kokos. Viņu izmērs ir daudz lielāks, nekā šimpanzēm, tāpēc viņiem praktiski nav ienaidnieku.

Pēc pārtikas sastāva vistuvāk australopitekiem no mūsdienu primātiem ir gelada Theropithecus gelada un tās sencis gigantiskā gelada Theropithecus oswaldi, kuras ķermeņa izmērs bija salīdzināms ar australopiteku izmēriem, kā arī dzīvoja līdzīgās ainavās. Geladām joprojām raksturīga filopatrija, teritorijas, līdzīgas australopiteku teritorijām, un līdzīgs grupu lielums – ap 60 indivīdiem.

Mārgareti Šēningeri ieinteresēja jautājums: kā līdzīgas lielo primātu/hominīnu sugas varēja koeksistēt vienā teritorijā, izmantojot vienādus pārtikas avotus? Kā ir ar konkurenci, jo vairāk tāpēc, kā līdzīgas dietas ir lieliem nagaiņiem?

Avoti un literatūra:

Sandi R. Copeland, Matt Sponheimer, Darryl J. de Ruiter, Julia A. Lee-Thorp, Daryl Codron, Petrus J. le Roux, Vaughan Grimes & Michael P. Richards. Strontium isotope evidence for landscape use by early hominins. Nature 474, 76–78 (02 June 2011)

Margaret J. Schoeninger. Palaeoanthropology: In search of the australopithecines. Nature 474, 43–45 (02 June 2011) 

Соколов А. Ох уж этот изотопный анализ зубов. Antropogenez.ru. 5.06.2011.